Question

Dos cargas eléctricas puntuales se encuentran separadas a una distancia de 2.0 X 10–2 m, y se repelen con una fuerza de 27 X 10–4 N. Suponiendo que la distancia entre ellas se aumenta 12 X 10-2 m. a) ¿Cuántas veces se incrementó la distancia entre las cargas? b) Entonces, ¿Cuál es el nuevo valor de la fuerza de repulsión entre las cargas?

Answer 1

a)¿Cuántas veces se aumento la distancia entre las cargas.

La distancia original era 2 * 10^ -2 m

La distancia final fue 12 * 10^ -2 m

Las veces que se aumentó se calcula como [12 * 10^-2] / [2 * 10^-2]

Cuyo resultado es 12 / 2 = 6.

Por tanto, la distancia se multiplicó por 6.

b) A continuación, lo que se requiere es demostrar el conocimiento de la relación de la fuerza electrostática con la distancia y su aplicación.

1) Relación entre la fuerza electrostática entre dos cargas y la distancia que las separa.

Recuerda que la fuerza de atracción o repulsión electrostática entre dos cargas es infersamente proporcional al inverso del cuadrado de las distancias entre sus centros y directamente proporcional al producto de las cargas.

En modo de fórmula es: Fe = K * Q1 * Q2 / (d)^2

En vista de que en este caso las cargas no se han modificado, pasan a ser una constante, y se tiene:

Fe = K' / (d^2)

2) ahora aplicamos esa relación a las cargas cuando están separadas 2 * 10^-2m y cuando están separadas 12*10^-2 m.

Fe_2 / F_1 = (d_1)^2 / (d^2)

Fe_2 / Fe_1 = (1/6)^2

=> Fe_2 = Fe_1 * (1/6)^2

Fe_2 = 27 * 10^-4N * (1 / 36) = 0,75 * 10^-4 N =7,5 * 10^-5

Respuesta: la nueva fuerza electrostática es 7,5 * 10^-5 N