una esfera A, electrizada positivamente , está suspendida en aire mediante un soporte y un hielo aislante. Otra esfera B de masa igual a 10 g y con carga igual y opuesta a la de la esfera A , se coloca 10 cm. Debajo de esta , como muestra la figura de este problema . En estas condiciones se encuentra que b permanece en reposo al soltarla
Respuestas
La fuerza eléctrica con la que la esfera Q atrae a la esfera B es 0.097 N .
El valor de la carga de cada una de las esferas es Q = 3.29*10⁻⁸ C .
La fuerza eléctrica y la carga se calculan mediante la ley de coulomb, así como la sumatoria de fuerzas en el eje y en la esfera B, y la fórmula de peso , de la siguiente manera :
qa= + Q
mB = 10 g * 1 Kg/1000 g = 0.01 Kg
qb = - Q
dab = 10 cm * 1 m/100 cm = 0.01 m
Fab =?
Q=?
La esfera b permanece en reposo al soltarla, significa que está en equilibrio .
Fab = k*qa*qb/dab² = K * Q²/dab²
Pb = mb *g
∑Fy=0
Fab - Pb =0
Fab = Pb
K*qa*qb/dab² = mb* g
K * Q²/dab² = mb *g
Se despeja la carga de cada esfera Q:
Q = √( mb*g*dab²/K)
Q = √( 0.01 Kg * 9.8 m/seg2 * ( 0.01m )²/9*10⁹ N*m²/C² )
Q = 3.29*10⁻⁸ C .
Ahora , se calcula la fuerza eléctrica :
F = K* Q²/dab² = 9*10⁹ N*m²/C² * ( 3.29*10⁻⁸ C )²/(0.01m)²
F= 0.097 N.
