Esempi di dumande nantu à a forza di Coulomb

9 Esempi di Dumande nantu à a Forza di Coulomb

1. Trè carichi sò disposti cum'è in l'imagine quì sottu. A forza di Coulomb subita da a carica B hè ... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10¹ Carica da N à C

B. 09 x 10¹ N à carica A

C. 18 x 10¹ Carica da N à C

D. 18 x 10¹ N per caricà A

E. 36 x 10¹ Carica da N à C

Discussione

Hè cunnisciutu :

q_A = 10 µC = 10 x 10^-6 C = 10^-5 Coulomb

q_B = 10 µC = 10 x 10^-6 = 10^-5 Coulomb

q_C = 20 µC = 20 x 10^-6 = 2 x 10^-5 Coulomb

r_AB = 0,1 metri = 10^-1 metre

r_BC = 0,1 metri = 10^-1 metre

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Dumandatu Forza di Coulomb subita da a carica B

Jawab :

Ci sò dui Forza di Coulomb o a forza elettrica chì agisce nantu à a carica B, vale à dì a forza di Coulomb trà e cariche A è B (F_AB) è ancu a forza di Coulomb trà e cariche B è C (F_BC). A forza di Coulomb subita da a carica B hè a risultante di F_AB è F_BC.

Forza di Coulomb trà e cariche A è B:

A carica A hà un segnu pusitivu è a carica B hà un segnu pusitivu dunque F_AB versu a carica C.

Forza di Coulomb trà e cariche B è C:

A carica B hè pusitiva è a carica C hè pusitiva cusì chì F_BC versu a carica A.

Forza di Coulomb subita da a carica B:

F_B = F_BC - F_AB = 180-90 = 90 N

A magnitudine di a forza di Coulomb subita da a carica B (F_B) hè 90 Newton. A direzzione di F_B listessa direzzione F_BC vale à dì versu l'accusa A.

A risposta curretta hè B.

2.BA magnitudine è a direzzione di a forza di Coulomb nantu à carica B hè... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 2,5 kQ² r^-2 à manca

B. 2,5 kQ² r^-2 à diritta

C. 2 k Q² r^-2 à manca

D. 2 k Q² r^-2 à diritta

E. 1 k Q² r^-2 à manca

Discussione

Hè cunnisciutu :

Carica A (q_A) = +Q

Carica B (q_B) = -2Q

Carica C (q_C) = -Q

A distanza trà e cariche A è B (r_AB) = r

A distanza trà e cariche B è C (r_BC) = 2r

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

Dumandatu : a magnitudine è a direzzione di a forza di Coulomb nantu à carica B

Jawab :

Forza di Coulomb trà a carica A è a carica B:

A carica A hè pusitiva è a carica B hè negativa dunque a direzzione hè F_AB versu a carica A

Forza di Coulomb trà a carica B è a carica C:

A carica B hè negativa è a carica C hè negativa dunque a direzzione di F hè_BC versu a carica A

A forza risultante chì agisce nantu à carica B:

F = F_AB + f_BC = 2 kQ²/r² + 0,5 kQ²/r² = 2,5 kQ²/r² = 2,5 kQ² r^-2

A direzzione di a forza di Coulomb hè versu a carica A o à manca.

A risposta curretta hè A.

3. Dui cariche elettriche sò piazzate à parte cum'è mostratu in a figura. A carica in A hè 8 µC è a forza attrattiva chì agisce nantu à e duie cariche hè 45 N. Sè a carica A hè spostata à diritta di 1 cm è k = 9.10⁹ Nm².C^-2, tandu a forza attrattiva chì agisce nantu à e duie cariche hè...

A. 45 N

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

E. 120 N

Discussione

Hè cunnisciutu :

A carica elettrica in A (q_A) = 8 µC = 8 x 10^-6 Coulomb

A forza elettrica trà e duie cariche (F) = 45 Newton

A distanza trà e duie cariche (r_AB) = 4 cm = 0,04 metri = 4 x 10^-2 metre

Custante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

Dumandatu A forza elettrica trà e duie cariche se a carica A hè spostata à diritta di 1 cm o 0,01 metri

Jawab :

Prima calculate a carica elettrica in B, dopu calculate a forza elettrica trà e duie cariche elettriche, se a carica elettrica in A hè spostata à diritta di 1 cm.

Carica elettrica à B :

Formula Legge di Coulomb :

F = k (q_A)(q_B) / r²

Fr² = k (q_A)(q_B)

q_B = Fr² / k (q_A)

Carica elettrica à B :

q_B = (45)(4 x 10^-2)² / (9x10⁹)(8 x 10^-6)

q_B = (45)(16 x 10^-4) / 72 x 10³

q_B = (720 x 10^-4) / (72 x 10³)

q_B = 10 x 10^-7 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche elettriche A è B :

Sè a carica in A hè spostata à diritta di 1 cm, a distanza trà e duie cariche diventa 3 cm = 0,03 metri = 3 x 10^-2 metre

F = k (q_A)(q_B) / r²

F = (9 x 10⁹)(8 x 10^-6)(10 x 10^-7) / (3 x 10^-2)²

F = (9 x 10⁹)(80 x 10^-13) / (9 x 10^-4)

F = (1 x 10⁹)(80 x 10^-13) / (1 x 10^-4)

F = (80 x 10^-4) / (1 x 10^-4)

F = 80 Newton

A risposta curretta hè C.

4. Dui cariche elettriche P è Q chì sò à 10 cm di distanza subiscenu una forza attrattiva di 8 N. Sè a carica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P (1 µC = 10^-6 C è k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2), tandu a forza elettrica chì si verifica hè...

A. 8 N

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

E. 56 N

Discussione

Hè cunnisciutu :

A distanza trà e cariche P è Q (r_PQ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10^-1 m

A forza elettrica trà e cariche P è Q (F) = 8 N

Carica elettrica Q (q_Q) = 40 µC = 40 x 10^-6 C

Custante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

Dumandatu A forza elettrica trà e cariche P è Q se a carica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P

Jawab :

Prima calcula a carica elettrica P, dopu calcula a forza elettrica trà e duie cariche elettriche, se a carica elettrica Q hè spostata di 5 cm versu a carica P.

Carica elettrica P :

q_P = Fr² / k (q_Q)

q_P = (8)(1 x 10^-1)² / (9x10⁹)(40 x 10^-6)

q_P = (8)(1 x 10^-2) / 360 x 10³

q_P = (8 x 10^-2) / (36 x 10⁴)

q_P = (1 x 10^-2) / (4,5 x 10⁴)

q_P = (1/4,5) x 10^-6 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche elettriche P è Q :

Sè a carica à Q hè spostata à manca di 5 cm, a distanza trà e duie cariche diventa 5 cm = 0,05 metri = 5 x 10^-2 metre

F = k (q_P)(q_Q) / r²

F = (9 x 10⁹)( (1/4,5) x 10^-6)(40 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²

F = (2 x 10³)(40 x 10^-6) / (25 x 10^-4)

F = (80 x 10^-3) / (25 x 10^-4)

F = 3,2 x 10¹

F = 32 Newton

A risposta curretta hè C.

5. Fighjate a seguente imagine di carica elettrica. A forza elettrica subita da a carica q_B hè 8 N (1 µC = 10^-6 C) è (k = 9.10⁹ Nm².C^-2). Sè a carica q_B spostatu à 4 cm da A, tandu a forza elettrica sperimentata hè q_B avà hè…

A. 2 N

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

E. 10 N

Discussione

Hè cunnisciutu :

A distanza trà e cariche A è B (r_AB) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m

A forza elettrica trà e cariche A è B (F) = 8 N

Carica elettrica A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 C

Custante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

Dumandatu A forza elettrica trà e cariche A è B se a distanza trà e duie cariche hè di 4 cm

Jawab :

Prima calculate a carica elettrica B, dopu calculate a forza elettrica trà e duie cariche elettriche se a distanza trà e duie cariche elettriche hè 4 cm = 0,04 metri = 4 x 10^-2 metru.

Carica elettrica B :

q_B = Fr² / k (q_A)

q_B = (8)(2 x 10^-2)² / (9x10⁹)(2 x 10^-6)

q_B = (8)(4 x 10^-4) / (18 x 10³)

q_B = (32 x 10^-4) / (18 x 10³)

q_B = (32/18) x 10^-7

q_B = (16/9) x 10^-7 Coulomb

A forza elettrica trà e cariche A è B :

F = k (q_A)(q_B) / r²

F = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)( (16/9) x 10^-7) / (4 x 10^-2)²

F = (18 x 10³)( (16/9) x 10^-7) / (16 x 10^-4)

F = (2 x 10³)(16 x 10^-7) / (16 x 10^-4)

F = (2 x 10³)(1 x 10^-7) / (1 x 10^-4)

F = (2 x 10^-4) / (1 x 10^-4)

F = 2 Newton

A risposta curretta hè A.

6. Trè cariche elettriche sò pusizionate à i punti d'angulu di u triangulu ABC, a lunghezza di u latu AB = BC = 20 cm è a magnitudine di a carica hè a listessa (q = 2µC) cum'è in l'imagine à fiancu (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). A magnitudine di a forza elettrica chì agisce nantu à u puntu B hè….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

E. 0,4 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

A carica à u puntu A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

A carica à u puntu B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

A carica à u puntu C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

Distanza da B à C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10^-1 metre

Distanza da B à A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10^-1 metre

k = 9.10⁹ Nm².C^-2

Dumandatu: A magnitudine di a forza elettrica chì agisce à u puntu B

Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:

F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²

F_BC = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²

F_BC = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)

F_BC = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)

F_BC = 9 x 10^-1

F_BC = 0,9 Newtoni

A carica elettrica in i punti B è C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BC à manca, luntanu da u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:

F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²

F_BA = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²

F_BA = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)

F_BA = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)

F_BA = 9 x 10^-1

F_BA = 0,9 Newtoni

A carica elettrica in i punti B è A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BA in ghjò, luntanu da u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.

A risposta curretta hè B.

7. Fighjate a seguente imagine!

Trè cariche Q₁,Q₂, è Q₃ hè à a punta di u triangulu rettangulu ABC. A lunghezza di AB = BC = 30 cm. Si sà chì k = 9.10⁹ Nm².C^-2 è 1 µ = 10^-6 tandu a forza resultante di Coulomb nantu à carica Q₁ hè….

A. 1 N

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

E. 12 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

A carica à u puntu A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb

A carica à u puntu B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb

A carica à u puntu C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb

Distanza da B à C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10^-1 metre

Distanza da B à A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10^-1 metre

k = 9.10⁹ Nm².C^-2

Dumandatu: Forza resultante di Coulomb à u puntu B

Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:

F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²

F_BC = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²

F_BC = (9 x 10⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)

F_BC = (360 x 10^-3) / (9 x 10^-2)

F_BC = 40 x 10^-1

F_BC = 4 Newtoni

A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BC à diritta versu u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:

F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²

F_BA = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²

F_BA = (9 x 10⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)

F_BA = (270 x 10^-3) / (9 x 10^-2)

F_BA = 30 x 10^-1

F_BA = 3 Newtoni

A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BA finu à u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.

A risposta curretta hè B.

8. Trè cariche elettriche sò pusizionate à i punti d'angulu di u triangulu ABC cù a lunghezza di u latu AB = BC = 20 cm è a listessa dimensione di carica (q = 2µC) cum'è in l'imagine à fiancu (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). A magnitudine di a forza elettrica travaglià à u puntu B hè….

1. 0,9√3 N
2. 0,9√2 N
3. 0,9 N
4. 0,81 N
5. 0,4 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì:
A carica à u puntu A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
A carica à u puntu B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
A carica à u puntu C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Distanza da B à C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10^-1 metre
Distanza da B à A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metri = 2 x 10^-1 metre
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Dumandatu: A magnitudine di a forza elettrica chì agisce à u puntu B
Risposta:

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9 x 10^-1
F_BC = 0,9 Newtoni
A carica elettrica in i punti B è C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BC à manca, luntanu da u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9 x 10^-1
F_BA = 0,9 Newtoni
A carica elettrica in i punti B è A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BA in ghjò, luntanu da u puntu A.

E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.
A risposta curretta hè B.

9. Fighjate a seguente imagine!
Trè cariche Q₁,Q₂, è Q₃ hè à a punta di u triangulu rettangulu ABC. A lunghezza di AB = BC = 30 cm. Si sà chì k = 9.10⁹ Nm².C^-2 è 1 µ = 10^-6 tandu a forza resultante di Coulomb nantu à carica Q₁ hè….

1. 1 N
2. 5 N
3. 7 N
4. 10 N
5. 12 N

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
A carica à u puntu A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
A carica à u puntu B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
A carica à u puntu C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Distanza da B à C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10^-1 metre
Distanza da B à A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metri = 3 x 10^-1 metre
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Dumandatu: Forza resultante di Coulomb à u puntu B
Risposta:
A forza elettrica trà e cariche à i punti B è C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40 x 10^-1
F_BC = 4 Newtoni
A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu C hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BC à diritta versu u puntu C.

A forza elettrica trà e cariche à i punti B è A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30 x 10^-1
F_BA = 3 Newtoni
A carica elettrica à u puntu B hè negativa è a carica elettrica à u puntu A hè positiva, dunque a direzzione di a forza elettrica F hè_BA finu à u puntu A.
 
E duie forze elettriche formanu un angulu rettu, dunque a forza elettrica risultante chì agisce à u puntu B hè calculata cù a formula pitagorica.
A risposta curretta hè B.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale