Hay 2 esferas metálicas neutras e idénticas, a una de ellas se le entrega 10^15 electrones y a la otra se le extrae 3×10^16 electrones ¿qué fuerza eléctrica experimentan si se separaran
1,6m?
(K = 9×10^9 Nm²/C2)
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
270 N
Explicación:
* se sabe:
→ de la cuantizacion de la carga electrica
Q=±n|qe|
Q: carga electrica (C)
(+): pierde electrones, defecto de electrones
(-): gana electrones, exceso de electrones
n: numero de electrones ganados o perdidos
qe: carga elemental
qe: -1,6x10⁻¹⁹ C
→ magnitud de la fuerza electrica
F=k|Q1||Q2| / d²
F: fuerza electrica (N)
k: constante de Coulomb
k=9x10⁹ Nm²/C²
d= distancia (m)
* datos:
# electrones ganados=10¹⁵
# electrones perdidos=3x10¹⁵
d=1,6 m
* hallando las cargas:
Q1=-10¹⁵x1,6x10⁻¹⁹
=-1,6x10⁻⁴
Q2=+3x10¹⁵x1,6x10⁻¹⁹
=+4,8x10⁻⁴
* resolviendo:
F=9x10⁹x1,6x10⁻⁴x4,8x10⁻⁴/ (1,6)²
=9x1,6x4,8x10 / 2,56
=9x1,6x48 / 2,56
=691,2 / 2,56
=270 N
El valor de la fuerza electrostática que experimentan las esferas metálicas si se separaran 1,6m es: F = 2700 N
Como se tiene el valor de los electrones que se les entregan a cada una de las esferas neutras e idénticas, esa cantidad de electrones se transforma a coulomb y se aplica la fórmula de la Ley de Coulomb: F = K*q1*q2/d² , de la siguiente manera:
q1 =- 10^15 electrones* 1C / 6.25*10¹⁸ electrones= 0.00016 C
q2 =+ 3×10^16 electrones * 1C / 6.25*10¹⁸ electrones= 0.0048 C
F=?
d = 1.6 m
Ley de Coulomb:
F = K*q1*q2/d²
F = 9*10⁹ N*m²/C²*0.00016 C *0.0048 C /(1.6m)²
F = 2700 N
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