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View Full Version : [AIUTO]Forza su un filo

Bandit
12-06-2005, 14:08
onsideriamo un quadrato, e 4 fili indefiniti percorsi da correnti di uguali intensità , ai vertici di questo quadrato, perpendicolari al piano. Chiamo i vertici, e quindi i fili, partendo dall'alto a sx, 1234.


A)considerando che solo il filo 1 (=quello in alto a sx) ha corrente uscente dal piano e gli altri entranti nel piano, voglio calcolare la forza che agisce sul filo 1 e sul filo 4(=quello in basso a dx).


B)considerando che i fili 1 e 2 (=quelli in alto) sono percorsi da corrente uscente dal piano e gli altri da corrente entrante, calcola la forza su ciascun filo.

mi dite come vanno le forze su ciascun filo, in modo da poter considerare il segno delle le forze?
Bandit
12-06-2005, 19:28
up un aiutino
ChristinaAemiliana
12-06-2005, 22:16
Due fili paralleli percorsi da corrente si attraggono se le correnti sono concordi e si respingono se le correnti sono discordi, con una forza per unità di lunghezza che, a meno di un fattore dell'ordine di 10^(-7), è direttamente proporzionale all'intensità delle due correnti e inversamente proporzionale alla distanza tra i due fili.

L'espressione completa della forza per unità di lunghezza è:

f = (mu0/2pigreco)*(I1*I2/d)

Dove I1 e I2 sono le correnti che passano nei fili, d è la distanza tra i fili e mu0 è la permeabilità magnetica del vuoto:

mu0 = 4pigreco*10^(-7) Kg*m/C^2

Questa formula è anche alla base della definizione di ampère. Infatti l'ampère, unità di misura dell'intensità di corrente, è definito come la corrente che deve passare in due fili rettilinei posti alla distanza di un metro affinché si attraggano con una forza per unità di lunghezza pari a 2*10^(-7) N.
PHCV
13-06-2005, 07:45
Me l'ha chiesto allo scritto di fisica all'esame di maturità :D
Bandit
13-06-2005, 11:47
si ma volevo sapere ad esempio sul filo 4 agisce una forza fatta così: f5cos (x)+f2-f1. così insomma.
taddeus
13-06-2005, 13:12
si ma volevo sapere ad esempio sul filo 4 agisce una forza fatta così: f5cos (x)+f2-f1. così insomma.
ehhh?
se stiamo parlando di fili paralleli/ortogonali la trigonometria e' superflua, per il resto l'aemiliana ti disse tutto.
wacko
13-06-2005, 13:14
Azzo io sta roba fra un pò devo spiegargliela agli esami di stato :D

Cmq nn ho capito benissimo lo schema. Ad esempio hai numerato in senso orario ? F5 cos è ? nn erano 4 fili ? :confused: :mc:
Bandit
13-06-2005, 18:46
Azzo io sta roba fra un pò devo spiegargliela agli esami di stato :D

Cmq nn ho capito benissimo lo schema. Ad esempio hai numerato in senso orario ? F5 cos è ? nn erano 4 fili ? :confused: :mc:
era un esempio.
Bandit
13-06-2005, 18:47
ehhh?
se stiamo parlando di fili paralleli/ortogonali la trigonometria e' superflua, per il resto l'aemiliana ti disse tutto.
perchè è superflua?
se devi calcolare per esempio la forza complessiva nel punto 4, come fai?
Bandit
14-06-2005, 20:30
la somma per Biot Savart con la 2nda legge di Laplace
JL_Picard
15-06-2005, 11:56
Applicando la sovrapposizione degli effetti:

F4 = (attenzione che è una somma vettoriale!) = F(1--4) + F(2--4) + F (3--4)

dove f (x--y) è la forza in y dovuta alla coppia di fili in x,y.

ciascuna forza è diretta lungo la congiungente i fili ed ha segno come da spiegazione di christina.

penso che ora il problema non dovrebbe più avere misteri..
Bandit
15-06-2005, 12:22
si ok, ma i singoli casi?
JL_Picard
15-06-2005, 13:34
si ok, ma i singoli casi?

Scusa... non per essere cattivo...

ma non pretenderai che ti facciamo noi il compitino...

l'aiutino te lo abbiamo dato...

ora metti insieme i pezzi...
Bandit
15-06-2005, 15:43
ecco, mi aspettavo una risposta del genere....se solo sapeste chi c'è dall'altro lato....
ChristinaAemiliana
15-06-2005, 15:54
Beh...diccelo, chi c'è...;)

Cmq sia, e chiunque ci sia dall'altro lato, il motivo per cui il capitano Picard :p non ti ha risolto i singoli casi non è certo sbagliato...l'esercizio diventava pedestre e semplicissimo già solo con quello che ti avevo detto io, se poi uno ti fa lo svolgimento completo con tanto di numeri inseriti nelle formule, poi a cosa ti servirà l'esercizio? :)
Bandit
15-06-2005, 15:58
almeno il quesito a) sul punto 4.
Io certamente non mi fermo alla soluzione ( che spero di avere ): poi la studio e la ri-studio, per capire perchè si fa in un certo modo invece che in un altro
ChristinaAemiliana
15-06-2005, 17:28
OK...facciamo finta che questo sia il quadrato:

1______2


3______4


Adottiamo questa notazione, comunissima in fisica:

Fxy = la forza che il filo x genera sul filo y.

Dato che le correnti sono uguali, tutti i moduli delle forze possono scriversi così:

F = (mu0/2pigreco)*(I^2)/d

cambia solo d che è la distanza tra i fili che consideriamo, e naturalmente il verso della forza a seconda se le correnti nei due fili siano nella stessa direzione o meno. La direzione delle forze è sempre lungo la congiungente i due fili considerati.

Consideriamo il filo 1. Su di esso agiscono:

F21 = F31 = (mu0/2pigreco)*(I^2)/a, repulsive

F41 = (mu0/2pigreco)*(I^2)/(a*sqrt2), repulsiva

Le due forze F21 e F31 sono uguali in modulo. La loro risultante, si vede immediatamente con la regola del parallelogramma, è una forza nella direzione della congiungente col filo 4 e di modulo (mu0/2pigreco)*(sqrt2)*(I^2)/a. La F41 è nella stessa direzione e ha lo stesso verso, quindi basta sommare i moduli per ottenere la risultante.

Per il filo 4 il discorso è analogo ma cambia il verso delle forze:

F24 = F34 = (mu0/2pigreco)*(I^2)/a, attrattive

F14 = (mu0/2pigreco)*(I^2)/(a*sqrt2), repulsiva.

La risultante di F24 e F34 è sempre nella stessa direzione di F14 ma stavolta i versi sono opposti.

Il risultato qualitativo è che sul filo 1 agisce una forza complessiva che lo "tira" lungo la diagonale 1-4 del quadrato, allontanandolo dal centro del quadrato, mentre sul filo 4 agisce una forza che lo avvicina al centro del quadrato.

Spero di non aver preso abbagli perché sto facendo altre cose insieme.
Bandit
07-07-2005, 20:26
hai considerato il caso A, giusto?
Quindi ,considerando il sistema di riferimento XY (con l'asse Y,con verso 3 a 2, asse X con verso 1 a 4) ti trovi che la forza che agisce su 1, ha solo solo componente negativa lungo l'asse X, che si calcola come hai detto.
Anche la forza su 4, ha solo componente lungo asse X (mu0/2pigreco)*(I^2)/(a*sqrt2)-(mu0/2pigreco)*(I^2)/a.

dimmi di si, mi fai felice: poi te lo spiego....
ciao e grazie


Edit: dimenticavo: il campo magnetico nel centro non ha componente lungo asse X poichè sono opposti, mentre sull'asse delle Y abbiamo la somma di 2 campi.