Cuatro cargas positivas de 10nC se ubican en el plano z = 0 en las esquinas de un
cuadrado de 8 cm de lado. Una quinta carga positiva se sitúa en un punto ubicado a
8 cm de distancia de las demás. Calcular la magnitud de la fuerza total sobre esta
quinta carga para e = e0.
Respuestas
La magnitud de la fuerza total sobre esta esta quinta carga es 4*10-4 N .
Para calcular la magnitud de la fuerza total sobre la quinta carga se procede a ordenar las cargas en el plano xy , las cuales se ubican en los puntos ( 4,4) ; ( 4,-4) ; ( -4,4 ) ; ( -4,-4 ) . Entonces, la quinta carga estará en el eje z , localizada en z = 4√2 , que está colocado a 8 cm de distancia de la cuarta carga .
Por simetría la fuerza en la quinta carga se dirigirá a z y será cuatro veces la componente z de la fuerza producida por cada una de las otras cuatro cargas .
q = 10 nC = 10 nC* 10⁻⁹ C/ 1nC = 10⁻⁸ C
d = 8 cm * 1m/100cm = 0.08 m
F = ( 4* q²)/(√2 * 4πεo* d² )
F = ( 4* ( 10⁻⁸ C )/( √2 * 4π*8.85*10⁻¹² C²/N*m²* ( 0.08m)²)
F = 4*10⁻⁴ N .