VERIFICA DI FISICA

VERIFICA DI FISICA – TEORMA DI GAUSS E CONSEGUENZE SIMULAZIONE

Prima parte (teorica)

Bisognerà rispondere in maniera completa a due delle seguenti domande teoriche.

 Ricava l’espressione del campo elettrico di una distribuzione sferica di carica a distanza d dal centro.

 Ricava l’espressione del campo elettrico di una distribuzione uniforme infinita piana di carica.

 Ricava l’espressione del campo elettrico di una distribuzione uniforme infinita lineare di carica.

 Definisci il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie chiusa e spiegane il significato fisico.

 Enuncia e dimostra il teorema di Gauss.

Bisognerà rispondere a quattro domande chiuse, motivando opportunamente la risposta.

D3) (quesito tratto dalle Olimpiadi di fisica – gara di primo livello)

D4) (quesito tratto dalla prova di ammissione al corso di laurea in medicina 2005/06)

D5) Un piano infinito di carica produce a una distanza di 1 cm un campo elettrico di intensità 10² N/C. Quanto vale l’intensità del campo elettrico a 2 cm di distanza dal piano di carica?

A 2  10² N/C B 10² N/C C 50 N/C D 25 N/C E nessuna delle precedenti

D6) Il flusso del campo elettrico generato da una carica Q distribuita uniformemente sul guscio di una sfera Σ1 di raggio R attraverso una superficie sferica concentrica con Σ1 e raggio R/2 è

A ^𝑄

2𝜀 B ^𝑄

𝜀 C ^2𝑄

𝜀 D 0 E nessuna delle precedenti

Seconda parte (applicativa) Risolvi i seguenti problemi.

P1)

(quesito tratto dalle Olimpiadi di fisica – gara di primo livello)

P2) In prossimità di una distribuzione piana infinita di carica, una carica q = 2,6 μC risente di una forza F1 = 40 N. La densità di carica superficiale varia da un valore iniziale σ1 fino ad un valore finale σ2 e, alla fine, la stessa carica subisce una forza F2 = 70 N che ha lo stesso verso della forza F1. Determina la differenza tra le due densità di carica Δσ = σ2 - σ1.

P3) Un filo metallico lungo e sottile ha una densità lineare di carica λ = 3,2 · 10^–6 C/m. A quale distanza dal filo occorre porre una carica negativa puntiforme di 1 nC affinché essa sia attratta dal filo con una forza elettrica di 10^-4 N? Calcola il flusso del campo elettrico attraverso una superficie cilindrica, coassiale con il filo, di raggio 20 cm e lunghezza 50 cm

P4)

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(quesito tratto da mat.uniroma3.it/users/denotari)

P5)

(quesito tratto dalle Olimpiadi di fisica – gara di primo livello)