Perchè mi viene la metà?!

Meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, relatività, ...
Rispondi
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Perchè mi viene la metà?!

Messaggio da pi »

Una distribuzione di carica a simmetria sferica, ma radialmente non uniforme, genera un campo elettrico d'intensità E=K r^4 diretto radialmente verso l'esterno, ove r è la distanza radiale e K una costante. Calcolare la densità volumica "d" della distribuzione di carica.

O se preferite Pag. 541 n° 31 dell' Halliday (edizione 6).

(a me viene la metà del risultato del libro e non capisco il perchè)

Grazie...!! :D :D :D
(no comment)
Avatar utente
angus89
Messaggi: 281
Iscritto il: 28 ott 2006, 10:12

Messaggio da angus89 »

Non sò come lo hai risolto te...
Ora ti spiego quello che ho capito io...

Abbiamo una sfera carica...
Il campo elettrico che produce è $ \displaystyle E=kr^{4} $.
C'è una cosa da specificare...

Immagine
Il campo ha quel valore se la distanza a cui mi pongo e minore al raggio $ \displaystyle r $della sfera? (deve per forza esser così...se no cosa succede? più ti allontani e più aumenta il campo?)
In tal caso $ \displaystyle k $ non è una costante...
Se così fosse (almeno questo è quello che faccio sempre io)...
Dato che abbiamo una distribuzione sferica quando studiamo il campo ad una distanza maggiore del raggio $ \displaystyle r $ possiamo con approssimazione considerare la sfera come una carica puntiforme...

A questo punto per una carica puntiforme il campo elettrico è
$ \displaystyle E=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{Q}{r^{2}} $
Se consideriamo la situazione limite in cui ci poniamo proprio alla distanza $ \displaystyle r $, le espressioni del campo saranno equivalenti, quindi ponendo a sistema
$ \displaystyle \\ \begin{cases} E=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{Q}{r^{2}}\\ E=kr^{4}\\ \end{cases} $
Poniamo in ugualianza e ci troviamo la carica totale $ \displaystyle Q $
Fatti un pò di calcoli
$ \displaystyle Q=4k \pi \epsilon_{0} r^{6} $
Dividiamo entrambe le parti per il volume della sfera in modo da ottenere la densità di carica
$ \displaystyle $ \rho=\frac{Q}{V} $
$ \displaystyle \rho=3k \epsilon_{0} r^{3} $

Dovrebbe esser così...
Alla fine del diciannovesimo secolo, un matematico straordinario,Cantor, languiva in un manicomio... Più si avvicinava alle risposte che cercava, più esse sembravano allontanarsi. Alla fine impazzì, come altri matematici prima di lui
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Messaggio da pi »

La distanza r era intesa minore del raggio della sfera.

Comunque usando la legge di Gauss si poteva fare anche per un caso non limite. Ad ogni modo il risultato è lo stesso, è venuto così anche a me ma la soluzione ufficiale ha il fattore 6 anzichè il 3...

Magari è sbagliato il libro...

altre opinioni???
(no comment)
Pigkappa
Messaggi: 1209
Iscritto il: 24 feb 2005, 13:31
Località: Carrara, Pisa

Messaggio da Pigkappa »

Il risultato del libro è giusto... Secondo me sbagli ad applicare la legge di Gauss, evidentemente. Riguardo ad Angus89, un errore sta qua:
angus89 ha scritto:Dividiamo entrambe le parti per il volume della sfera in modo da ottenere la densità di carica
$ \displaystyle $ \rho=\frac{Q}{V} $
Brrrr!


[Se non posto la soluzione è perchè: 1)Sicuramente potete riuscirci a farlo e non voglio rovinarvi il problema; 2)Ormai vi ho messo sulla buona strada; 3)Questo problema l'ho già risolto altre volte in questa sezione e se proprio volete vi basta cercare indietro...]
Avatar utente
angus89
Messaggi: 281
Iscritto il: 28 ott 2006, 10:12

Messaggio da angus89 »

Pigkappa ha scritto:Il risultato del libro è giusto... Secondo me sbagli ad applicare la legge di Gauss, evidentemente. Riguardo ad Angus89, un errore sta qua:
angus89 ha scritto:Dividiamo entrambe le parti per il volume della sfera in modo da ottenere la densità di carica
$ \displaystyle $ \rho=\frac{Q}{V} $
Brrrr!


[Se non posto la soluzione è perchè: 1)Sicuramente potete riuscirci a farlo e non voglio rovinarvi il problema; 2)Ormai vi ho messo sulla buona strada; 3)Questo problema l'ho già risolto altre volte in questa sezione e se proprio volete vi basta cercare indietro...]
lasciamo stare :oops: :oops: :oops: :oops:
aperta la caccia all'errore... :D
(io me ne tiro fuori...dato che che sò qual'è dopo l'illuminazione di Pigkappa)
Alla fine del diciannovesimo secolo, un matematico straordinario,Cantor, languiva in un manicomio... Più si avvicinava alle risposte che cercava, più esse sembravano allontanarsi. Alla fine impazzì, come altri matematici prima di lui
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Messaggio da pi »

Ho fatto un errore banale...

Legge di gauss: $ \epsilon_0 K r^4 4 \pi r^2=\epsilon_0 K r^6 4\pi=Q_int $

prendo un guscio infinitesimo di spessore $ dr $. La sua densità di carica sarà:

$ \epsilon_0 K [(r+dr)^6 - r^6] 4 \pi / 4 \pi r^2 dr $

Risolvo e semplifico i termini col dr e ottendo il risultato corretto.

[ok, ho aggiustato un po' di casini di scrittura..grazie Gabriel!] :D :D
Ultima modifica di pi il 26 apr 2008, 00:01, modificato 5 volte in totale.
(no comment)
¬[ƒ(Gabriel)³²¹º]¼+½=¾
Messaggi: 849
Iscritto il: 22 ott 2006, 14:36
Località: Carrara/Pisa

Messaggio da ¬[ƒ(Gabriel)³²¹º]¼+½=¾ »

qualche consigno per il LaTeX:
se vuoi scrivere una lettera greca mettici un \ davanti

Codice: Seleziona tutto

\epsilon \pi
per fare la linea di frazione

Codice: Seleziona tutto

\frac{CiAo}{CAio}=1
genera $ \frac{CiAo}{CAio}=1 $
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Messaggio da pi »

Grazie! Però non riesco a scrivere la parentesi graffa..(.Alt +Ctrl +Shift+ [ )
non funziona...
(no comment)
Avatar utente
angus89
Messaggi: 281
Iscritto il: 28 ott 2006, 10:12

Messaggio da angus89 »

pi ha scritto:Grazie! Però non riesco a scrivere la parentesi graffa..(.Alt +Ctrl +Shift+ [ )
non funziona...
anche se dovrebbe andare il LATEX....scusate l'off topic...
tieni premuto Alt e premi in sequenza 1 2 3 ed esce parentesi graffa aperta...per chiuderla tieni premuto Alt e premi in sequenza 1 2 5
Alla fine del diciannovesimo secolo, un matematico straordinario,Cantor, languiva in un manicomio... Più si avvicinava alle risposte che cercava, più esse sembravano allontanarsi. Alla fine impazzì, come altri matematici prima di lui
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Messaggio da pi »

[/tex]Non funzionaaaaa!! Ok, basta che gli amministratori si arrabbiano$ [tex] $


:)
(no comment)
Avatar utente
julio14
Messaggi: 1208
Iscritto il: 11 dic 2006, 18:52
Località: Berlino

Messaggio da julio14 »

[ot]shift+altgr+[
questo ed altri consigli utili li ho trovati all'inizio qua viewtopic.php?t=4256 :wink:[/ot]
Avatar utente
FeddyStra
Messaggi: 403
Iscritto il: 19 set 2006, 15:34
Località: 45° 7' 19.2'' N 7° 23' 20.1'' E

Messaggio da FeddyStra »

angus89 ha scritto:tieni premuto Alt e premi in sequenza 1 2 3 ed esce parentesi graffa aperta...per chiuderla tieni premuto Alt e premi in sequenza 1 2 5
Ha dimenticato di specificare che i numeri sono da digitare sul tastierino numerico.
[quote="julio14"]Ci sono casi in cui "si deduce" si può sostituire con "è un'induzione che saprebbe fare anche un macaco", ma per come hai impostato i conti non mi sembra la tua situazione...[/quote][quote="Tibor Gallai"]Ah, un ultimo consiglio che risolve qualsiasi dubbio: ragiona. Le cose non funzionano perché lo dico io o Cauchy o Dio, ma perché hanno senso.[/quote]To understand recursion, you fist need to understand recursion.
[tex]i \in \| al \| \, \pi \, \zeta(1)[/tex]
Avatar utente
mitchan88
Messaggi: 469
Iscritto il: 01 gen 1970, 01:00
Contatta:

Messaggio da mitchan88 »

/OT ricorda sempre il teorema di Sormani (memedesimo): moltiplica o dividi sempre per 2 il risultato che trovi! :D
[url:197k8v9e]http://antrodimitch.wordpress.com[/url:197k8v9e]

Membro del fan club di Ippo_
Avatar utente
pi
Messaggi: 91
Iscritto il: 09 feb 2008, 16:08
Località: Alessandria

Messaggio da pi »

Grazie ma sono riuscito a risolvere il problema delle graffe.

....e vedrò di tenere a mente il teorema di Sormani (ne esiste anche una dimostrazione?) :lol:
(no comment)
Rispondi