Question

Un globo electrostática mente cargado ejerce una fuerza de atracción sobre un papel, en el se identifican 2 cargas positivas y una negativa.Las cargas del globo están colocadas en los vértices de un triángulo equilátero cuyos lados tienen una longitud de 5 cm. Se sabe que q¹ tiene una polaridad negativa de 20μC, q2²tiene polaridad positiva de 10μC y q³ tiene 30 μCpositiva
Determinar la fuerza de atracción que ejercen q² y q³. Calcular también el vector

Answer 1

La fuerza es (0.252, 0.06235) N.

Explicación.

Para resolver este problema hay que aplicar el principio de superposición de fuerzas, el cual es el siguiente:

Ft = F1 + F2

Cada fuerza se calcula como:

F =  k*q1*q2/d² * (u)

Para F1 se tiene que los datos son los siguientes:

k = 9 x 10⁹ N*m²/C²

q1 = -20 μC = -20 x 10⁻⁶ C

q2 = 10 μC = 10 x 10⁻⁶ C

d = 5 cm = 0.05 m

u = (-0.025, -0.0433)/0.05 = (-0.5, -0.866)

Sustituyendo los datos en la ecuación se tiene que:

F1 = (9 x 10⁹)*(-20 x 10⁻⁶)*(10 x 10⁻⁶)/5² * (-0.5, -0.866)

F1 = (0.036, 0.06235) N

Para F2 se tiene que:

k = 9 x 10⁹ N*m²/C²

q1 = -20 μC = -20 x 10⁻⁶ C

q3 = 30 μC = 30 x 10⁻⁶ C

d = 5 cm = 0.05 m

u = (-1, 0)

Sustituyendo:

F2 = (9 x 10⁹)*(-20 x 10⁻⁶)*(30 x 10⁻⁶)/5² * (-1, 0)

F2 = (0.216, 0) N

Finalmente la fuerza resultante es la siguiente:

Ft = (0.036, 0.06235) + (0.216, 0)

Ft = (0.252, 0.06235) N