Question

30). Dos partículas de 10 g se encuentras suspendidas verticalmente por dos hilos de 30 cm desde un mismo punto. Si se les suministra a ambas partículas la misma carga, se separan de modo que los hilos forman entre sí un ángulo de 60 grados. (a). Dibuja un diagrama de las fuerzas que actúan sobre las partículas. (b). Calcula el valor de la carga que se suministra a cada partícula.

Answer 1

a) El diagrama de fuerzas se muestra en el adjunto.

b) El valor de la carga es de : q = 7,6 ·10⁻⁷ C    

     

 

 Sobre cada partícula actúan la tensión de la cuerda, la fuerza de repulsión electrostática y la fuerza gravitatoria, de tal manera que la tensión compensa a las otras dos.

 

    m1 = m2 = 10g = 0.01kg

      d = L = 30cm = 0.3m

     q1 = q2 = ?

      α = 60º

   b) De la figura se puede deducir que:

       P = m*g  ⇒  P = 0.01kg*10m/s²  P = 0.1N

     

      Tg30º = F / P  ⇒  F = Tg30º*P  ⇒

        F = Tg30º*0.1N  ⇒  F = 0.0577N

  Hallando el valor de las cargas mediante la ley de coulomb:

      F = K*q² / d²

      q = √ F*d² / K

      q = √ 0.0577N*( 0.3m)² / 9.10⁹N*m²/C²

     q = 7,6 ·10⁻⁷ C