Question

Calcular la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas de -3 mC y 1.2 mC, al estar separadas en el vacío por una distancia de 10 cm. Determinar la magnitud de la fuerza eléctrica si las cargas se sumergieran en agua (permitividad: 80.5) ​

Answer 1

Respuesta:

- 40248.4472 N

Explicación:

Datos:

q1 = - 3x10^-3 C

q2 = 1.2x10^-3 C

d = 10 cm

ε_0= 80.5

Fórmula:

F = K (q1 * q2 / d2)

ε_r= F / F’

Primero pasamos los cm a m

10 cm(0.01m/(1 cm))=0.1 m

Sustituimos los valores en la fórmula:

F= 9x10^9  (Nm^2)/c^2  ((-3x10^(-3) c*1.2x10^(-3) c)/(0.1m)^2 )

= 9x10^9  (Nm^2)/c^2  ((-3.6x10^(-6) c^2)/(0.01 m^2 ))

= 9x10^9  (Nm^2)/c^2  (-3.6x10^(-4)  c^2/m^2 )

=-3240000 (Nm^2 c^2)/(c^2 m^2 )

=-3240000N

Despejamos F’ de la fórmula, multiplicamos F’ a ambos lados

ε_r=F/F^'  

→ε_r (F^')=(F(F^'))/F'

→ε_r (F^')=F

Dividimos ε_r a ambos lados

(ε_r (F^' ))/ε_r =F/ε_r  

→F^'=F/ε_r  

Sustituimos los valores en la fórmula:

F^'=-3240000N/80.5

F^'=-40248.4472 N

Por lo tanto, la fuerza de las cargas si se sumergen en agua es - 40248.4472 N el signo negativo en la fuerza indica que las cargas se atraen ya que son cargas de distintos signos.