Question

El mismo número de electrones se coloca en 2 esferas de metal separadas 3.0 cm en el aire.¿Cuántos electrones hay en cada esfera si la fuerza resultante es de 4500 N

Answer 1

La fuerza de repulsión resultante, dado que la carga de ambas esferas es la misma, será $F = K\cdot \frac{Q^2}{d^2}$. Si despejamos el valor de la carga: $Q = \sqrt{\frac{F\cdot d^2}{K}}$

Sustituyendo los valores del enunciado y teniendo en cuenta que la distancia debe estar expresada en metros:

$Q = \srqt{\frac{(3\cdot 10^{-2})^2\ m^2\cdot 4,5\cdot 10^3\ N}{9\cdot 10^9\frac{N\cdot m^2}{C^2}}} = 2,12\cdot 10^{-5}\ C$

Debemos saber que la carga de un electrón, en valor absoluto, es $1,6\cdot 10^{-19}\ C$. Por lo tanto:

$2,12\cdot 10^{-5}\ C\cdot \frac{1\ e^-}{1,6\cdot 10^{-19}\ C} = \bf 1,32\cdot 10^{14}\ e^-$