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1. Problema 1.- Dos cargas puntuales (q1 y q2) se atraen inicialmente entre sí con una fuerza de 600 N, si la separación entre ellas se reduce a un tercio de su valor original ¿cuál es la nueva fuerza de atracción? Datos Tenemos que la fórmula de la magnitud de la fuerza eléctrica (F) es Donde: k = constante q1, q2 = cargas 1 y 2 (Ver: Valor absoluto) r = distancia entre las cargas Supongamos que la distancia inicial es "x". Entonces, reemplazando nos queda En seguida, llamemos “y” a la fuerza nueva. Ahora la separación es 1/3 de la original, es decir, x/3. Por lo tanto, la nueva fuerza es Seguimos operando, invertimos el denominador del segundo miembro y multiplicamos Recordemos que por lo tanto, si reemplazamos nos queda La nueva magnitud de la fuerza es 5.400 N.
2. Problema 2.- ¿Cuál debe ser la separación entre dos cargas de +5 µC para que la fuerza de repulsión sea 4 N? Datos: q1 = +5µC = +5 x 10–6 C q2 = +5µC = +5 x 10–6 C F = 4 N k= 9 x 109 Nm2/C2 r = x Usamos la fórmula: Y en ella reemplazamos los valores: Respuesta: Para que fuerza de repulsión sea de 4 N las cargas q1 y q2 deben estar a 0,2372 metro (237,2 mm)
3. Problema 3.- Una carga de +60 µC (q1) se coloca a 60 mm (r) a la izquierda de una carga de +20 µC (q2) ¿cuál es la fuerza resultante sobre una carga de –35 µC (q3) colocada en el punto medio (r/2) entre las dos cargas? Datos: Previamente, los micro coulomb (µC) debemos convertirlos a coulomb (C) y los milímetros (mm) a metros (m) para tener unidades equivalentes para el newton (N). (Ver: Notación científica). q1 = +60 µC = 60 x 10–6 C (los micro coulomb los expresamos en C) q2 = +20 µC = 20 x 10–6 C (los micro coulomb los expresamos en C) q3 = –35 µC = –35 x 10–6 C (los micro coulomb los expresamos en C) r = 60 mm = 60 x 10–3 m (los milímetros los expresamos en metros) r/2 = 30 mm = 30 x 10–3 m (los milímetros los expresamos en metros) Sabemos que la constante es
4. Desarrollo: Primero, calculemos la fuerza de atracción entre q1 y q3 Reemplazamos valores De nuevo: repasar Notación científica Seguimos. Calculamos: La fuerza entre q1 y q3 es de 21.000 N, valor absoluto (se atraen, tienen signos contrarios) Ahora calculemos la fuerza entre q2 y q3 La fuerza entre q2 y q3 es de 7.000 N, valor absoluto (se atraen, tienen signos contrarios) Entonces, como q3 está sometida a 2 fuerzas que la atraen en distintas direcciones, la fuerza resultante debe ser la diferencia entre ambas; o sea, 21.000 – 7.000 = 14.000
Explicación:
te recomiendo que leas eso para que puedas ayudarte un poco mas ya que si te ayudamos no entendederas por eso léelo y luego resuelve