Question

Dos cargas iguales se encuentran en el aire a 20 cm de distancia y se rechazan con una fuerza de 8x10-1 N ¿Cuanto vale cada carga en coulombs?

Answer 1

a) DATOS : 

carga eléctrica 1 ........... .......... q₁= q 
carga eléctrica 2 ........... .......... q₂= q 
distancia entre las cargas ..... ... d = 20 cm = 0,2 m = 2 x 10*-- 1 m 
Fuerza de repulsión ......... ........ F = 8 x 10*--1 N 
constante eléctrica ....... ............ K = 9 x 10*9 N x m² / C² 


b) Aplicando la Ley de Coulomb : 

............ ................ ...... q₁. q₂ 
............ ............ F = K ---------- 
................ ............ ...........d² 


como las cargas son iguales, podemos escribir : 

............ ................ ...... q . q 
............ ............ F = K -------- 
................ ............ .........d² 

............ ................ ...... q² 
............ ............ F = K ---- 
................ ............ ...... d² 


... despejando q² : 

........... ............ ....... F . d² 
................ ....... q² = -------- 
................. ............... . K 


c) Reemplazando valores : 


........... ............ ...... ( 8 x 10*--1 ) ( 2 x 10*--1 )² 
................ ....... q² = ----------------------------------- 
................. ........................ . 9 x 10*9 


elevando al cuadrado el paréntesis : 

........... ............ ...... ( 8 x 10*--1 ) ( 4 x 10*--2 ) 
................ ....... q² = ---------------------------------- 
................. ........................ . 9 x 10*9 


multiplicado en el numerador : 

........... ............ ...... ( 32 x 10*--3 ) 
................ ....... q² = ------------------ 
................. ....... ....... . 9 x 10*9 


................ ....... q² = 3,56 x 10*--12 

................. ............. ..____________ 
................. ....... q = √ 3,56 x 10*--12 


................. ....... q = 1,886 x 10*--6 C ......... .............. RESPUESTA 


NOTA.- Como la constante eléctrica tiene por unidades Newton x metro cuadrado entre Coulomb al cuadrado ( N x m² /C² ), debemos observar que la Fuerza debe estar en Newton, las cargas en Coulomb y las distancias EN METROS ! 

ESPERO QUE TE SIRVA.

Answer 2

El valor de las cargas que están separadas 20 cm es 1.88x10⁻⁶ C.

Explicación:

Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ecuación fuerza eléctrica debido a Coulomb, tal que:

F = K·q·q'/d²

Tenemos que la constante de Coulomb (K) tiene un valor de 9x10⁹ N·m²/C², entonces, las cargas son iguales, es decir:

• q = q'

Despejamos las cargas, tenemos que:

0.8 N = ( 9x10⁹ N·m²/C²)·(q²)/(0.20m)²

(0.8 N)·(0.20 m)² = ( 9x10⁹ N·m²/C²)·(q²)

0.032 N·m² =  ( 9x10⁹ N·m²/C²)·(q²)

q² = 3.55x10⁻¹² C²

q = 1.88x10⁻⁶ C

Entonces, el valor de las cargas es:

• q = 1.88x10⁻⁶ C
• q' = 1.88x10⁻⁶ C

Como las cargas se repelen deben tener el mismo signo.

NOTA: es importante siempre homogeneizar las unidades.

Mira otro ejemplo en este enlace brainly.lat/tarea/3022775.