TC=10TA,
Supporre il gas monoatomico.
J V
p T
nR T
T nR T
T
nR C B A A 8 A 12 A A 4.2 104 2
) 3 2 10 2 ( ) 3 2 (
3 − = − = × = = ×
Una pallina di plastica di 2.00 g è sospesa ad un filo di 20.0 cm di lunghezza.
Il filo è vincolato ad una superficie piana infinitamente estesa e con densità di carica superficiale σ = 17.7 nC/m2, come mostrato in figura.
Se all’equilibrio il filo forma un angolo di 150con la superficie piana, quale è la carica elettrica della pallina ?
[N.B. ε0= 8.85 × 10-12C2/N m2]
150
σ
La superficie piana infinita genera un campo elettrico uniforme perpendicolare alla superficie, con verso uscente e intensità
C Nm N
C m
E C 1 . 00 10 /
/ 10
85 . 8 2
/ 10 7 . 17 2
3 2
2 12
2 9
0
×
× =
×
= ×
=
−−ε σ
All’equilibrio:
Proietto tale equazione sugli assi:
Ricavo la tensione T dalla equazione in y:
e quindi q dalla equazione in x:
= 0 + +
=
g enet
T F F
F r r r r
0 15
cos )
(
0 15
sin )
(
0 0
=
−
=
= +
−
=
mg T
F
qE T
F
y net
x net
s m kg
T mg
02 3
0
cos 15
) / 8 . 9 )(
10 00 . 2 ( 15 cos
×
−=
= = 2 . 03 × 10
−2N
C C N N E
q T
3 60 2
0
10 25 . / 5
10 00 . 1
15 sin ) 10 03 . 2 ( 15
sin
− −×
× =
= ×
=
Un cubo di ghiaccio di lato s = 20.0 mm galleggia in un bicchiere di acqua fredda con una delle facce parallele alla superficie dell’acqua.
a) A quale distanza dalla superficie dell’acqua si trova la faccia inferiore del cubo?
b) Dell’alcool etilico alla stessa temperatura viene versato lentamente sulla superficie dell’acqua fino a formare uno strato di 5.00 mm al di sopra del pelo dell’acqua.
Quando il cubo di ghiaccio è nuovamente in equilibrio idrostatico, quale sarà la distanza fra la superficie dell’acqua e la faccia inferiore del cubo ?
[N.B. ρghiaccio= 0.917 × 103kg/m3, ρalcool = 0.806× 103kg/m3 ]
a) Indico con s il lato del cubo e con h la distanza della faccia inferiore del cubo alla superficie dell’acqua.
Dall’equilibrio delle forze di ha:
0 0 0
2
3
+ =
−
= +
−
= +
=
hg s g
s
g m g m
F F F
acqua ghiaccio
acqua ghiaccio
A g net
ρ ρ
r r r
mm m mm
kg m kg g s s
g h s
acqua ghiaccio acqua
ghiaccio
34 . 18 0
. / 20
10 0 . 1
/ 10 917 . 0
3 3
3 3
2 3
× =
= ×
=
= ρ
ρ ρ
ρ
b) Indico con halcoollo spessore dello strato di alcool, e suppongo che il cubo di ghiaccio emerga sempre dal liquido.
Dall’equilibrio delle forze di ha:
( ) ( )
mm m mm
kg m mm kg
m kg
m kg
h g s
s
g h s g
h s
g h s g
h s g
s
g m g m g m
F F
F F
alcool acqua
alcool acqua
ghiaccio acqua
alcool alcool
ghiaccio acqua
alcool alcool
acqua acqua
ghiaccio
alcool acqua
ghiaccio
alcool acqua A
A g
net
31 . 14 00
. / 5
10 0 . 1
/ 10 806 . 0 0
. / 20
10 0 . 1
/ 10 917 . 0
0 0
0
3 3
3 3
3 3
3 3
2 2 3
2 2
3
