Question

Dos cargas q1 = +60 μC y q2 =+20μC se colocan a 40mm de distancia entre sí en el aire ¿cuál es la fuerza resultante sobre una tercera carga de q3= - 35μc colocada en medio de ambas cargas?

Answer 1

Para resolver aplicamos LEY DE COULOMB DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS, la cual se expresa como:  F = K. q1 q2 / r∧2  

Datos:

q1 = +60 μC

q2 =+20μC

q3= - 35μc

r =  20mm

K = 9 x 10∧9 Nm2 /C2

Fr = ?

- Aplicando en la fórmula: F = K. q1 q2 / r∧2 , tenemos:

    - Para calcular la fuerza entre las cargas 3 y 1 (q3 y q1):

         F31 = K. q3.q1 / r∧2 = (9x10∧9) (35x10∧-9)(60x10∧-9) / (20x10∧-3)∧2

         F31 = 47 x 10∧-3

    - Para calcular la fuerza entre las cargas 3 y 2 (q3 y q2):

         F32 = K. q3.q2 / r∧2 = (9x10∧9) (35x10∧-9)(20x10∧-9) / (20x10∧-3)∧2

         F32 = 15 x 10∧-3

- Una vez obtenidas las fuerzas entre estas cargas, buscamos la fuerza resultante, que será igual a la sumatoria de ambas fuerzas:

         Fr  = ∑F

         Fr  = - F31 + F32

         Fr  = - 47 x 10∧-3 +15 x 10∧-3 = - 32 x 10∧-3 N ≌ -32 mN Atracción

***

F= Fuerza de atracción o repulsión

Q1, q2 = Cargas eléctricas

r = Distancia de separación entre las cargas

K = Constante de proporcionalidad = 9 x 10∧9 Nm2 /C2