una carga de 10 uc y una carga de -6 uc estan separados 40mm ¿que fuerza existe entre ellas? las esferas se ponen en contacto unos cuantos segundos y luego se separan de nuevo 40mm ¿cual es la nueva fuerza? ¿es de atraccion de de repulsion?
Respuestas
La fuerza electróstatica que existe entre las cargas es de :
F = 337.5 N Fuerza de atracción.
Y despues de poner las esferas en contacto y luego separarlas la nueva fuerza es de: F = 22.5 N Fuerza de repulsión.
La fuerza electróstatica entre las cargas se calcula mediante la aplicación de la ley de coulomb, como se muestra a continuación :
q1 = 10uC = 10*10-6C
q2 = -6uC = - 6*10-6C
d= 40 mm = 40*10-3 m =0.04 m
Ley de coulomb :
F = k*q1*q2/d²
F = 9*109 N*m2/C2* 10*10-6C * 6*10-6 C/( 0.04m)²
F = 337.5 N Fuerza de atracción
Despues de ponerse en contacto unos segundos y luego separarse la carga de cada una es :
( q1+q2)/2 = ( 10*10-6 C + (-6*10-6C))/2 = 2*10-6 C
La nueva fuerza es :
F = 9*109 N*m2/C2* 2*10-6C * 2*10-6 C/( 0.04m)²
F = 22.5 N Fuerza de repulsión.
Los valores de fuerzas para ambos casos es
- F = -337.5N Fuerza de atracción
- F = 22.5N Fuerza de repulsion
¿Qué es una fuerza eléctrica?
Una fuerza eléctrica es la fuerza que se genera por la interacción de dos mas cargas eléctricas, esta fuerza se modela por medio de la ecuacion:
F = kq₁q₂/d²
Siendo
- k = 9×10⁹Nm²/C² Es un valor constante (Constante de coulomb)
- q son las cargas eléctricas
- d es la distancia entre estas cargas
q₁ = 10μC = 10×10⁻⁶C
q₂ = -6μC = - 6×10⁻⁶C
d = 40 mm = 0.04 m
Sustituimos:
F = 9×10⁹Nm²/C² (10×10⁻⁶C)(- 6×10⁻⁶C) / (0.04m)²
F = -337.5N Fuerza de atracción.
Cuando se acercan las dos cargas.
( q1+q2)/2 = ( 10×10⁻⁶C + (-6×10⁻⁶C))/2 = 2×10⁻⁶ C
F = 9×10⁹Nm²/C² (2×10⁻⁶ C)(2×10⁻⁶ C) / (0.04m)²
F = 22.5N Fuerza de repulsion.
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