3. Dos cargas puntuales se encuentran separadas por una distancia de 2,5m y entre ellas se genera una fuerza de atracción de magnitud 8N, si la primera carga tiene un valor de +3mC, determinar el valor de la segunda carga
Respuestas a la pregunta
Explicación paso a paso:
El problema se soluciona aplicando los conceptos de la Ley de Coulomb, la cual se define como:
donde:
- : Fuerza de atracción (definida en N )
- : constante de Coulomb (equivalente a )
- : distancia entre las cargas (definida en m)
- : carga eléctrica 1 (definida en C)
- : carga eléctrica 2 (definida en C)
Para este caso se solicita determinar el valor de la carga 2, por lo que se despeja respecto a esta, obteniendo:
Se tienen los siguientes datos:
Se sustituyen datos y efectúan operaciones necesarias:
Respuesta:
El valor de la segunda carga es de +1.851 µC
Sabiendo que dos cargas puntuales se encuentran separadas por una distancia de 2.5 m y entre ellas hay una fuerza de atracción de 8 N, si la primera carga vale +3 mC, tenemos que la segunda vale -1.85 μC.
¿Cómo se calcula la fuerza eléctrica entre dos cargas?
Esta fuerza es posible encontrarla mediante la siguiente ecuación:
F = k·q·q'/d²
Donde:
- F = fuerza
- k = constante de Coulomb (9x10⁹ N·m²/C²)
- q y q' = cargas
- d = distancia entre cargas
Resolución del problema
Empleando la ecuación para hallar la fuerza eléctrica entre dos cargas, procedemos a buscar el valor de la segunda carga:
F = k·q·q'/d²
-8 N = (9x10⁹ N·m²/C²)·(3x10⁻³ C)·q'/ (2.5 m)²
q' = (-8 N)·(2.5 m)² / (9x10⁹ N·m²/C²)·(3x10⁻³ C)
q' = -1.85x10⁻⁶ C = -1.85 μC
En consecuencia, la segunda carga tiene un valor de -1.85 μC.
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