Question

calcular la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son q1=-2mc, q2=6mc, al estar separadas en el vacío por una distancia de 40cm. determinar también la magnitud de la fuerza eléctrica, si las cargas se sumergieran en agua

Answer 1

La ley de Coulomb plantea que la magnitud de fuerza eléctrica con la que se atraen o repelen dos cuerpos en reposo es directamente proporcional al producto de las sus cargas, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esto es:

$F=K\dfrac{|q_1| |q_2|}{d^2}$

Donde:

• F es la fuerza eléctrica de atracción o repulsión. En el S.I. se mide en Newtons (N).
• q₁ y q₂ son lo valores de las cargas. En el S.I. se mide en Culombios (C).
• d es el valor de la distancia que los separa. En el S.I. se mide en metros (m).
• K es una constante de proporcionalidad llamada constante de la ley de Coulomb. Para el vacío k es aproximadamente 9·10⁹ N·m²/C² utilizando unidades en el S.I.

Tenemos como datos:

• |q₁|= 2 mC = 2×10⁻³ C
• |q₂| = 6 mC = 6×10⁻³ C
• d = 40 cm = 0.4 m

• K = 9·10⁹ N·m²/C² (Para el vacío)
• K = 1.11 × 10⁸ N·m²/C² (Para el agua)

Sustituyendo y evaluando para el vacío:

$F=K\dfrac{|q_1| |q_2|}{d^2}=(9\times 10^9)\dfrac{2\cdot10^{-3}\cdot6\cdot10^{-3}}{0.4^2}=6.25\cdot10^5\;N$

Sustituyendo y evaluando para el agua:

$F=K\dfrac{|q_1| |q_2|}{d^2}=(1.1\times 10^8)\dfrac{2\cdot10^{-3}\cdot6\cdot10^{-3}}{0.4^2}=8.25\cdot10^3\;N$