Question

Dado el sistema de cargas de la figura, determina la fuerza que experimenta q2, el sistema de referencia está expresado en metros

Answer 1

Dado el sistema de cargas, la fuerza que experimenta la carga q2 es totalmente nula.

Explicación:

Debemos buscar la fuerza que siente q2 respecto a q1  y respecto a q3, entonces:

• F₁₂ = K·q₁·q₂/d²

Sabemos que la constante de Coulomb tiene un valor de 9x10⁹ N·m²/C², entonces:

F₁₂ = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-8μC)·(-4μC)/(6 m)²

F₁₂ = -0.008 N

Ahora, buscamos la fuerza de q3 sobre q2, tal que:

F₃₂ = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-2μC)·(4μC)/(3 m)²

F₃₂ = -0.008 N

Entonces, las fuerzas van en sentido contrario, tal que:

Fr = F32 - F12

Fr = (-0.008 N) - (-0.008 N)

Fr = 0 N

Entonces, la fuerza que experimenta la carga q2 es totalmente nula.

NOTA: en la imagen se corrigen algunos datos, adjunto se observan.

Answer 2

La fuerza que experimenta Q2 es nula.

Para determinar la fuerza total sobre Q2 debemos determinar las individuales por medio de la Ley de Coulomb.

¿Qué dice la Ley de Coulomb?

Expresa la fuerza entre dos cargas:

F = K * Q1*Q2/R^2

donde:

• F: es la fuerza entre las cargas.
• K: es una constante.
• Q1: es la carga 1.
• Q2: es la carga 2.
• R: es la distancia.

Para resolver este problema seguimos el siguiente procedimiento:

1. Determinar la fuerza de Q1 sobre Q2.
2. Determinar la fuerza de Q3 sobre Q2.
3. Determinar la fuerza resultante.

Datos:

K = 9*10⁹ Nm²/C²

R₁₂ = 6 m

R₂₃ = 3 m

Q1 = -8 µC

Q2 = 4 µC

Q3 = 2 µC

Te explicamos el procedimiento.

• Paso 1: Determinar la fuerza de Q1 sobre Q2:

Sustituyendo los valores:

F₁₂ = (9*10⁹)*(-8*10⁻⁶)*(4*10⁻⁶)/6²

F₁₂ = -0.008 N

• Paso 2: Determinar la fuerza de Q3 sobre Q2:

Sustituimos Q2 y Q3:

F₃₂ = (9*10⁹)*(2*10⁻⁶)*(4*10⁻⁶)/3²

F₃₂ = 0.008 N

• Paso 3: Determinar la fuerza resultante:

Sumando las fuerzas calculadas:

F₁₂ + F₃₂ = -0.008+0.008 = 0

La fuerza vale cero, Q2 no experimenta fuerza.

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