Question

Dos esferas metálicas idénticas que inicialmente no tienen carga, 1 y 2, están conectadas por un rato aislante (longitud sin estirarlo k=25,oN/m), como muestra la figura luego, las esferas se cargan con tqy -qy el resorte se contrae hasta una longitud L=0,635 m .Recuerda que la fuerza ejercida por un resorte es Fs=K∆x, donde ∆x es el cambio de longitud de resorte a partir de su posición de equilibrio ,Determine la carga q, sí el resorte se recubre con metal para hacerlo conducto.¿Cuál es la nueva longitud del resorte?

Answer 1

La magnitud de la fuerza de resorte es Fs = Ks∆x La magnitud de la fuerza electrostática es F=Kq1q2/r^2 para este sistema aislado las dos fuerzas deben estar en equilibrio, es decir Fs=F a partir de este equilibrio, se puede determinar la carga q. la constante del resorte se denota por Ks para evitar confusiones con la constante coulomb k.

Fs=F => Ks∆x= Kq1q2/r^2  => Ks (Lo – L) = 〖Kq〗^2/〖(L)〗^2   =>  q=√((〖Ks(L)〗^2 (Lo-L))/K)

q=√(((25.0N/m)(0.635m)^2 (1.00m-0.635m))/(8.99.〖10〗^9  N m^2/C^2 ))=2.02307.〖10〗^(-5) C

A tres cifras significativas, q=2.02.〖10〗^(-5) C  

 Gracias