Problema 11.3.1
La velocità con cui si muove una sferetta di plastica del peso P=2,8.10-14N fra due lastre parallele cariche è costante ed è i 3/4 di quella che avrebbe se fosse soggetta solo alla forza di gravità.
a) Qual è la forza elettrica agente se il moto è ascendente?
b) Qual è se è discendente?
Il problema si richiama all’esperienza di Millikan.
La sferetta è soggette a tre forze: la forza di gravità P, la forza elettrica e la resistenza del mezzo. Se la velocità è costante significa che la risultante è nulla e la sferetta ha raggiunto la velocità di regime (vedi 3.1 Resistenza dell’aria e Problema 3.1.22).
La forza elettrica agente sulla sferetta è costante e ha la direzione perpendicolare alle lastre (vedi Problema 11.9.4).
a) P+F1+R=0 F1-P=R v1=3v/4 F1-P=Kv1
(F1-P)/P=v1/v F1-P=3P/4 F1-P=3/4 . 2,8 . 10-14=2,1.10-14N
F1=2,1.10-14+2,8.10-14=4,9.10-4 (ascendente)
F ’1+P=R
(F ’1+P)/P=v1/v
F ’1+P=(3/4)P
F ’1+P=2,1.10-14v
b) F ’1=2,1.10-14-2,8.10-14=-0,7.10-4 (discendente)
La forza elettrica F ’1 è ancora diretta verso l’alto
