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¡Hola!
Primero debes comenzar a realizar el diagrama de cuerpo libre ( ver la 1ra foto), la cual podrás apreciar con más detalle las fuerzas que actúan en esa carga "q".
Luego, hallamos la distancia "C" del medio del rectángulo, aplicamos el teorema de Pitágoras, donde sus catetos son W y L.
Además, necesitamos el ángulo que forma la fuerza F3 con el eje vertical o horizontal para luego poder descomponemor en sus dos componentes rectangulares, por eso aplicamos la inversa de la tangente.
Por otro lado, las fuerzas que actúan las cargas en la carga "q" como F1, F2 y F3 lo calculamos con le LEY DE COULOMB :
F =( K. Q . Q' )/ d²
donde K es la constante de coulomb, con un valor aprox. de 9 × 10⁹Nm²/C²
Q y Q' son las cargas y "d" la distancia que separa a éstas.
Luego de hallar las fuerzas respectivas, se debe descomponer la fuerza F3 que forma un ángulo con la vertical, por las funciones trigonométricas sabemos que :
F3x = F3 × Sen(θ)
F3y = F3 × Cos(θ)
Calculas sus valores, después sumamos las fuerzas por cada eje por separado, cómo van en el -X y -Y serán negativas.
Entonces en el eje horizontal :
ΣFx = - F2 - F3x
En el eje vertical :
ΣFy = - F1 - F3y
Remplaza valores y resuelves.
Por consiguiente, Luego de hallar la resultante en cada eje, Usamos la ecuación para hallar la resultante total :
R²= ΣFx² + ΣFy²
Su dirección, será la inversa de la tangente:
α = tan¯¹(ΣFy/ΣFx)
la cual nos da un aprox de 83,276° ( este ángulo es respecto al eje horizontal o -X)
y ángulo respecto al eje vertical o -Y es su complemento :
ß = 90° - 83,276° = 6,724°
Saludos .
