Esercizi svolti sulla legge di Coulomb

Esercizio 5 Come varia l’intensità della forza F se l’intensità di una delle due cariche viene dimezzata?
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo al posto di Q1 la quantità 1
2 · Q1, otteniamo:
F ′ 1 ( 2 · Q1)Q2
= k
r2 = 1 Q1Q2
k
2 r2 Concludiamo che l’intensità della forza elettrica F si dimezza.
1
=
2 F
Esercizio 6 Come varia l’intensità della forza F se entrambe le cariche elettriche dimezzano la loro intensità?
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo al posto di Q1 e Q2, rispettivamente, le quantità 1
otteniamo:
F ′ 1 1 ( 2 · Q1)( 2 · Q2)
= k
r2 = 1 Q1Q2
k
4 r2 1
=
4 F
Concludiamo che l’intensità forza elettrica F diventa 4 volte inferiore.
Esercizio 7 Come varia l’intensità della forza F se la distanza tra le cariche raddoppia?
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo al posto di r la quantità 2r, otteniamo:
F ′ = k Q1 · Q2
(2r)
2 = Q1Q2
1
=
4r2 4 F
Concludiamo che l’intensità forza elettrica F diventa 4 volte minore.
Esercizio 8 Come varia l’intensità della forza F se la distanza tra le cariche viene dimezzata?
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo al posto di r la quantità 1
2r, otteniamo:
F ′ = k Q1 · Q2 Q1Q2
= 1 = 4F
r)2 r2
Concludiamo che l’intensità forza elettrica F diventa 4 volte maggiore.
( 1
2
4
2 · Q1 e 1
2
Esercizio 9 Come varia l’intensità della forza F se la carica Q1 triplica e la distanza r tra le cariche raddoppia?
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo al posto di Q1 la quantità 3 · Q1 e al posto di r la quantità 2r,
otteniamo:
F ′ = k (3 · Q1) · Q2
(2r) 2
Concludiamo che l’intensità forza elettrica F si riduce di 3
4 .
= 3 Q1Q2
· k
4 r2 3
=
4 F
Esercizio 10 Due cariche puntiformi Q1 = 3C e Q2 = 5C sono poste a una distanza di 2m. Calcolare il
modulo della forza elettrica.
Risoluzione
Se nella formula della legge sostituiamo i dati, otteniamo:
F = k Q1 · Q2
r 2
= 9 · 10 9 ·
3 · 5
4 = 9 · 109 · 15
4 = 33, 75 · 109 = 3, 37 · 10 10 N
2
· Q2,