Question

tres cargas cuyos valores son:q1= 3uC, q2=-5uC y q3= -7uC, estan colocadas en los vertices de un triangulo equilatero que mide 40cm en cada uno de sus lados.
a) ¿Cuál es el valor de la fuerza resultante sobre la carga q1?
b) ¿Qué angulo forma la fuerza resultante respecto al eje horizontal?

Answer 1

DATOS:
q1 = 3μc = 3* 10⁻⁶ c 
q2= -5μc = - 5 *10⁻⁶ c
 q3= - 7μc = - 7*10⁻⁶ c 
  L= 40 cm * 1 m /100 cm = 0.40 m
  a) Frq1=?
  b) α =?

 SOLUCIÓN :
  Para resolver el ejercicio se aplica la ley de coulomb, así como
  la ley del coseno y la ley del seno, de la siguiente manera:
    F21= K *q1*q2/d12²
    F21= 9*10⁹ n*m/c² * 3*10⁻⁶ c * 5 *10⁻⁶ c/( 0.40 m)²= 0.84 New
    F31= k * q3 * q1 /d31²
    F31= 9*10⁹ N*m²/c² * 7*10⁻⁶ c* 3 *10⁻⁶ c/(0.40m)²= 1.18 New
    Frq1=√((0.84 N)² +(1.18 N)² - 2 * 0.84 N * 1.18 N* cos 120°)
    Frq1= 1.75 New.   parte a) 

  b) α=?
       ley del seno:
         Frq1/ sen 120°= F21/ senβ
          Senβ = F21* sen 120°/ Frq1
          Senβ = 0.84 N *sen 120°/ 1.75 N 
              β = 24.56°

          α = β + 60°= 24.56° + 60° = 84.56 °

      El angulo que forma Frq1 con la horizontal es de - 84.56 °.