Dos esferas conductores, 1 y 2 idénticas y aisladas tienen cargas iguales y están separadas por una distancia que es grande en comparación con sus diámetros (Fig. 22-16a). La fuerza electrostática que actúa sobre la esfera 2 debida a la esfera 1 es F. Suponga ahora que una tercera esfera 3, idéntica, con una agarradera aislante e inicialmente neutra, es tocada primero por la esfera 1 (Fig. 22-16b), luego por la esfera 2 (Fig. 22-16c) y por ultimo se retira (Fig. 22-16d). En términos de la magnitud F, ¿Cuál es la magnitud de la fuerza electrostática que ahora actúa sobre la esfera 2?
Respuestas
DATOS :
q1 = q2 = q
d = distancia de separación
F = fuerza electrostática que actúa sobre la esferas 2 debido a la esfera 1 .
q3 = 0 inicialmente neutra
¿ Cual es la magnitud de la fuerza electrostática que ahora actúa sobre la esfera 2 ?
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede a primero cuando la esfera 3 toca a la esfera 1 se suman sus cargas 0+ q = q y al separase se divide entre 2, quedando la esfera 1 con carga q/2 y la esfera 3 también, después al tocar la esfera 3 a la esfera 2 y sumar sus cargas q/2 + q = 3q/2 y al separarse la esfera 2 queda con carga 3q/4 y la esfera 3 también, entonces la fuerza F al comienzo es igual a :
F = K * q * q /d² = K*q²/d²
y al final la fuerza que actúa sobre la esfera 2 es de:
F' = K * q/2 * 3q/4 / d²= (3/8)*K*q/d²
F' = (3/8)*F