Tres cargas puntuales se colocan en las esquinas de un triángulo equilatero, que mide 4cm por cada lado, como se muestra en la figura. ¿cuál es la magnitud y dirección de la fuerza resultante que actúa sobre la carga q2?
Respuestas
El valor de la fuerza resultante sobre q2 es de: Fr = 157.5N
para calcular la fuerza resultante sobre q2 en un triangulo equilatero, se realiza el calculo como se muestra a continuación :
triangulo equilatero
d = 4cm = 0.04m
q1 = 8μC = 8.10⁻⁶C
q2 = -4μC = -4.10⁻⁶C
q3 = -5μC = -5.10⁻⁶C
Fr = ?
Aplicando la ecuación de ley de coulomb tenemos :
F12 = K*q1*q2/d² ⇒ F21 = 9.10⁹N*m²/C²*8.10⁻⁶C*4.10⁻⁶C /(0.04m)² =
F12 = 180N
F32 = K*q2*q3/d² ⇒ F32 = 9.10⁹N*m²/C²*4.10⁻⁶C*5.10⁻⁶C/(0.04m)² =
F32 = 112.5N
FR² = F12² + F32² - 2F12*F32*Cosα
Fr = √ (180N)² + (112.5N)² -2*180N*112.5NCos60º
Fr = 157.5N
La magnitud y dirección de la fuerza resultante que actúa sobre la carga q2, es: Frq2= 157.5 N y β= 38.21° respecto a F12.
¿ Qué es la ley de Coulomb?
La ley de Coulomb expresa que la fuerza electrostática de atracción o repulsión es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y su fórmula se escribe, de la siguiente manera:
F= K*q1*q2/d²
Triángulo equilatero:
Lado = L= 4 cm * 1m/100cm = 0.04 m
Frq2=?
q1= 8 μC * 1*10⁻⁶ C/1 μC= 8*10⁻⁶ C
q2= - 4 μC * 1*10⁻⁶ C/1 μC= - 4*10⁻⁶ C
q3= - 5 μC * 1*10⁻⁶ C/1 μC= - 5*10⁻⁶ C
Fórmula de la ley de Coulomb.
F= K*q1*q2/d²
F12= K*q1*q2/d12² = 9*10⁹ N*m²/C²* 8*10⁻⁶ C*4*10⁻⁶ C/(0.04m)²=180 N
F32= K*q3*q2/d32²= 9*10⁹ N*m²/C²* 5*10⁻⁶ C*4*10⁻⁶ C/(0.04m)²=112.5 N
Frq2= √F12²+F32²-2*F12*F32*cosα
Frq2= √( 180 N)²+( 112.5 N)²-2*180N*112.5 N*cos60°
Frq2= 157.5 N
Frq2/sen60°= F32/senβ
157.5 N/sen60°= 112.5 N/senβ⇒ β= 38.21° respecto a F12
Para consultar acerca de la ley de Coulomb visita: brainly.lat/tarea/4635942
