Tensione di due fili con cariche elettriche e angolo

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#97382
avt
maidire
Punto

Vorrei una conferma ed eventuali suggerimenti per un esercizio su due cariche elettriche collegate a due fili, che riguarda il calcolo della tensione.

Calcola il valore di due masse uguali, appese a due fili lunghi 8,0 cm, su ognuna delle quali è depositata una carica di 1,2·10^(−7) C, quando il sistema si trova in equilibrio e l'angolo tra i due fili è di 40°. Calcola la tensione dei fili.

Ho pensato che per trovare il valore delle due masse basti uguagliare la forza di gravitazione universale con quella di coulomb, quindi:

(G(m·m))/(r^2) = (k(Q·q))/(r^2)

Il termine r^2 va via e, dopo vari conti, mi esce un risultato tipo 1400 kili sui 13 g (risultato esercizio).

Potreste aiutarmi? non capisco dove sbaglio. Mentre per la tensione del filo se non ho la massa non so come trovarla... (0,13 N risultato)

#97385
avt
Luigi76
Le Roi

Le forze che agiscono su ciascuna delle masse sono:

1)il peso mg verticale e verso il basso;

2)la forza elettrica Fe = Ko(q/r)² orizzontale

3)la tensione del filo T.

N.B. La forza di attrazione Newtonia fra le due masse è assolutamente trascurabile.

Affinché la somma delle tre forze sia nulla occorre che i tre vettori siano i lati di un triangolo rettangolo. Quindi per la simmetria del problema e per noti teoremi di trigonometria, deve essere:

Ko(q/r)² = mg tan(α/2)

r = 2(L/2)sen(α/2)

Ko = 1/4πεo = 9•10^9 (è un'ottima approssimazione)

Ti consiglio di fare il disegno.

#97395
avt
maidire
Punto

Grazie mille

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