Question

1) Dos cargas puntuales de 5 mC y 7 mC están situadas en el vacío a una distancia de
2m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se atraen mutuamente.
2) Dos cargas puntuales de 3 mC y 6 mC están situadas en el vacío a una distancia de 3
m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se atraen mutuamente.
3) Dos cargas puntuales de 3 nC y 2 mC están situadas en el vacío a una distancia de
0,75 m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se repelen mutuamente.

Answer 1

Dos cargas puntuales de 5 mC y 7 mC están situadas en el vacío a una distancia de 2 m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se atraen mutuamente.

Tenemos los siguientes datos:

→ F (Intensidad de la fuerza de interacción eléctrica) =? (en Newton)

→ q1 (carga puntual) = 5 mC (milicoulomb) = $5*10^{- 3}\:C$

→ q2 (carga puntual) = 7 mC (milicoulomb) = $7*10^{- 3}\:C$

→ k (constante electrostática) = $9*10^{9}\:\dfrac{N*m^2}{C}$

→ d (distancia) = 2 m

*** Nota¹: Según la ley de Charles Augustin Coulomb, para la fuerza de interacción entre cargas puntuales, tenemos:

$q_1*q_2 > 0\:\:(repulsion)$ por lo tanto, tenemos una fuerza de repulsión

$q_1*q_2 < 0\:\:(atraccion)$

*** Nota²: Las cargas tienen signales iguales, ya que es una fuerza de repulsión.

Aplicando los datos a la fórmula para la intensidad de interacción entre dos cargas eléctricas, tenemos:

$F = k* \dfrac{q_1*q_2}{d^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{5*10^{-3}*7*10^{-3}}{2^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{35*10^{-6}}{4}$

$F = \dfrac{315*10^{9-6}}{4}$

$F = 78.75*10^{3}$

$\boxed{\boxed{F = 7.875*10^{4}\:N}}\:\:\:\:\:\bf\green{\checkmark}$

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2) Dos cargas puntuales de 3 mC y 6 mC están situadas en el vacío a una distancia de 3 m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se atraen mutuamente.

Tenemos los siguientes datos:

→ F (Intensidad de la fuerza de interacción eléctrica) =? (en Newton)

→ q1 (carga puntual) = 3 mC (milicoulomb) = $3*10^{- 3}\:C$

→ q2 (carga puntual) = 6 mC (milicoulomb) = $6*10^{- 3}\:C$

→ k (constante electrostática) = $9*10^{9}\:\dfrac{N*m^2}{C}$

→ d (distancia) = 3 m

*** Nota¹: Según la ley de Charles Augustin Coulomb, para la fuerza de interacción entre cargas puntuales, tenemos:

$q_1*q_2 > 0\:\:(repulsion)$ por lo tanto, tenemos una fuerza de repulsión

$q_1*q_2 < 0\:\:(atraccion)$

*** Nota²: Las cargas tienen signales iguales, ya que es una fuerza de repulsión.

Aplicando los datos a la fórmula para la intensidad de interacción entre dos cargas eléctricas, tenemos:

$F = k* \dfrac{q_1*q_2}{d^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{3*10^{-3}*6*10^{-3}}{3^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{18*10^{-6}}{9}$

$F = \dfrac{162*10^{9-6}}{9}$

$F = 18*10^{3}$

$\boxed{\boxed{F = 1.8*10^{4}\:N}}\:\:\:\:\:\bf\green{\checkmark}$

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3) Dos cargas puntuales de 3 nC y 2 mC están situadas en el vacío a una distancia de 0.75 m una de otra. Calcula la intensidad de la fuerza con que se repelen mutuamente.

Tenemos los siguientes datos:

→ F (Intensidad de la fuerza de interacción eléctrica) =? (en Newton)

→ q1 (carga puntual) = 3 nC (nanocoulomb) = $3*10^{- 9}\:C$

→ q2 (carga puntual) = 2 mC (milicoulomb) = $2*10^{- 3}\:C$

→ k (constante electrostática) = $9*10^{9}\:\dfrac{N*m^2}{C}$

→ d (distancia) = 0.75 m

*** Nota¹: Según la ley de Charles Augustin Coulomb, para la fuerza de interacción entre cargas puntuales, tenemos:

$q_1*q_2 > 0\:\:(repulsion)$ por lo tanto, tenemos una fuerza de repulsión

$q_1*q_2 < 0\:\:(atraccion)$

*** Nota²: Las cargas tienen signales iguales, ya que es una fuerza de repulsión.

Aplicando los datos a la fórmula para la intensidad de interacción entre dos cargas eléctricas, tenemos:

$F = k* \dfrac{q_1*q_2}{d^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{3*10^{-9}*2*10^{-3}}{0.75^2}$

$F = 9*10^{9}*\dfrac{6*10^{-12}}{0.5625}$

$F = \dfrac{54*10^{9-12}}{0.5625}$

$F = 96*10^{-3}$

$\boxed{\boxed{F = 9.6*10^{-2}\:N}}\:\:\:\:\:\bf\green{\checkmark}$

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$\bf\green{Espero\:haberte\:ayudado,\:saludos...\:Dexteright02!}\:\:\ddot{\smile}$