Differenze tra le versioni di "Fisica per le superiori/L’intensità delle forze elettriche"

Intensità delle forze elettriche
(Nuova pagina: Il grande entusiasmo di Franklin per le proprie teorie sull’elettrostatica non dipendeva soltanto dalla natura misteriosa dei fenomeni elettrici, nè dalla originalità delle prop...)
 
(Intensità delle forze elettriche)
 
In formula sintetica, questa legge si traduce nella formula seguente:
:<math>F = K \; \frac{K q_1 \; q_2}{r^2}</math>
 
dove F è l’intensità della forza di interazione, q1 e q2 sono le cariche elettriche ed r è la distanza che le separa. La costante K è una costante universale chiamata costante di Coulomb. Il suo valore corrisponde a:
In questo caso, però:
 
:<math>G = 6.7\; 10^{-11} \; \frac{N \; m^2}{kg^2}</math>
 
Per comprendere in concreto il valore di questi numeri è opportuno eseguire qualche stima particolare. Ne suggeriamo alcune di seguito, da sviluppare, eventualmente, con l'aiuto dell'insegnante.
'''1.''' Provate a effettuare il seguente esperimento mentale. Raccolti in una tanica le molecole contenute in un grammo di idrogeno atomico, immaginate di separare con una pinzetta ciascun elettrone dal proprio protone e di concentrarli in due punti a 1 metro di distanza uno dall’altro. Sapendo che la carica elettrica di ciascun protone e di ciascun elettrone è:
 
:<math>e = 1.6\; 10^{-19} \; C</math>
 
quanta forza sarebbe necessaria? Confrontate questa forza con il peso di un elefante.
'''2.''' Assunto raggio medio per l’atomo di idrogeno il valore seguente:
 
:<math>r = 0.5\; 10^{-10} \; m</math>
 
proponete una stima per la forza elettrica di interazione tra il protone e l’elettrone.
'''3.''' Utilizzando il risultato dell’esercizio precedente calcolate l’accelerazione agente sull’elettrone. Per ricavare la massa dell’elettrone, considerate che la massa del protone, espressa in grammi, è uguale al reciproco del numero di Avogadro:
 
:<math>N_A = 6.2\; 10^{23}</math>
 
e, per semplificare i conti, che la massa dell’elettrone è ''circa'' 2000 volte più piccola di quella del protone.
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