Traccia per le
SOLUZIONI 1997Nei risultati talvolta si sono qui omessi i passaggi algebrici finali; durante gli esami è però opportuno che i candidati portino a termine (o almeno il più avanti possibile) i calcoli.
Energia iniziale del Condensatore: dove
Energia finale del Condensatore : dove
Energia molla (Finale): dove deformazione massima
da cui si ricava
polarizzazione lineare lungo una retta (a 45° con l’asse Y) bisettrice del 1° quadrante del piano YZ (l’onda si inverte di fase ma resta polarizzata nella stessa direzione)
Sulla superficie conduttrice (riflettente)
Iriflessa = 0,81. I0
nel minimo : Ampiezza = (1 - 0,9). x0 = 0,1.x0
, normale al piano del foglio
e di conseguenza il flusso attraverso una superficie che ha la spira come contorno vale da cui si trova
.
Dalla legge di Faraday : ; verso orario (secondo la legge di Lenz)
ecc.
direzione asse Y ; verso negativo (verso il basso)
quindi
; direzione parallela all’asse X ; verso delle X positive (verso destra)
1)
(vedi figura qui a fianco)
, direzione e verso come indicati in figura. Analogamente per le altre cariche.
2)
;
l’energia cinetica totale è quindi
e per un singolo corpo =.....
(R2 della lente B è negativo)
(q2 = -6 perché il problema specifica che l’immagine finale si forma a destra della lente B)
3)
;
;
(Se dall’infinito raggiunge R con velocità infinitesima, può poi proseguire fino a O : all’interno della sfera il campo elettrico è nullo)
1° diottro (piano)
(dalla stessa parte di O)
2° diottro (sferico) da cui
(X2 ha un segno: dipende dal denominatore; se è >0 l’immagine sta dalla parte di O)
Distanza a cui mettere a fuoco = C + X2
=.......
(C è la capacità equivalente del parallelo)
(C0 è la capacità del mezzo condensatore col vuoto)
(V0 è la d.d.p. comune a C1 e C2 )
la d.d.p. V0 (e il campo E ) sono gli stessi in entrambi i condensatori!
ma sappiamo che perciò
; in definitiva:
1)
e la posizione dell’Immagine dopo la riflessione è cm
. Sol
)
La luce riflessa dalle due facce della lamina deve interferire distruttivamente (ricordare che in entrambe le riflessioni le onde subiscono una inversione di fase pari a p ) .
(interferenza distruttiva) X= ....
Il moto è analogo a quello di un proiettile (capovolto di sotto in su, per cui conviene orientare l’asse Y verso il basso).
dove
quindi
da cui B = ......
B uscente dal piano del foglio.
[1]
dalla seconda:
Derivando rispetto al tempo e sostituendo nella prima:
quindi
Qui a differenza di Appendice A8 abbiamo però e
; quindi anche
e si procederà di conseguenza (il problema chiedeva solo di impostare le [1]..)
1)
1) Si calcola B con la legge di Ampère-Maxwell Si può calcolare la corrente di spostamento dopo aver calcolato E ; ma si può anche ricordare che la corrente di spostamento è la prosecuzione dentro al condensatore della corrente di conduzione(cioè della corrente di carica) .
La corrente di carica vale: dove
e
quindi al tempo T è che "prosegue" in C con densità
Allora da cui B = ..... Le linee di forza di B sono circonferenze che giacciono su piani paralleli alle facce del condensatore e sono concentriche con le armature stesse; il verso è dato dalla regola della mano destra.
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2) e anche
quindi
e
3) La potenza = = ......
Scegliamo tutto positivo a sinistra e negativo a destra.
** Ricordare di cambiare l’origine delle coordinate passando da uno specchio all’altro.
1a riflessione e, sostituendo i dati ,
;
(a destra di S1)
2a riflessione. Ora sia q , sia R2 , sia p’= X+ |y| sono a destra di V2 quindi, con la solita convenzione, negativi.
(se l’immagine deve essere reale, essa deve formarsi nella concavità dello specchio S2 , quindi q < 0)
cioè
e con passaggi cioè
La seconda è (ora con X = - 5.a) .... da cui
cioè il centro di curvatura C2 di S2 si trova, nella figura, alla destra di V2.
|Btot| = e la Forza magnetica è
normale al foglio e uscente.
Ad essa va sommata la Forza elettrica (gli anelli carichi creano anche un campo E)
Forza elettrica = q(E1 + E2) (forma un angolo di 60° con l’asse X) FTotale = somma vettoriale di tutte le Forze
1) La riflessione totale può verificarsi soltanto sulla superficie fra F1 e l’aria (uno schema possibile dei "raggi" è mostrato in figura)
La riflessione totale avviene quando .
=.....
2) Un cerchio di raggio = e di centro A , proiezione di S sulla superficie di separazione aria-F1 .
3) Sono due diottri piani (Raggio di curvatura = )
da cui y = ......
da cui q = .........
1) Sono infiniti condensatori infinitesimi in parallelo:
quindi avendo posto
la capacità senza dielettrico.
> 0
dove
e
e la Forza richiesta risulta (con la direzione dell’asse x).
Eseguendo i calcoli si trova:
che si può semplificare per esempio in
Si potrebbe verificare che essa è sempre negativa cioè il dielettrico viene risucchiato verso sinistra dalle forze del campo (quindi è giustificato il fatto che il Lavoro (2), compiuto dall’esterno per estrarlo, sia positivo).
1) Per il 2° minimo la differenza di fase fra i contributi di due sorgenti contigue deve valere :
da cui
(essendo per ipotesi
)
mentre per il primo si ha da cui
Per il 1° massimo (compreso fra i due minimi precedenti):
da cui
quindi
essendo N = 5 (n° sorgenti) e quindi
In ascisse
La posizione del 1° massimo secondario è individuata dalla freccia (C ) nella figura ;
i due minimi contigui sono pure indicati con frecce (1° minimo : A; 2° minimo: B)