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Respuestas a la pregunta
Respuesta:
1. Dos esferas se atraen con una fuerza determinada.
a. ¿Cómo se ve afectado el valor de la fuerza si triplicamos el valor de la carga de cada esfera?
Si se triplican las cargas quiere decir que nuestra expresión quedaría como:
Es decir, el valor de la nueva fuerza será nueve veces mayor.
b. ¿Qué sucede si se reduce a la tercera parte?
El valor de la nueva fuerza sería la novena parte de la fuerza inicial.
2. Calcula la carga supuesta que deberían tener la tierra y la luna para que la fuerza de repulsión eléctrica entre ellas igualara la fuerza gravitatoria.
Datos:
• Masa de la tierra: 6x1024 kg
• Masa de la luna: 7,4x1022 kg
• Distancia entre la tierra a la luna: 384.400 km
Fg = (G·M·m)/r²
Fg = fuera gravitatoria
G = constante de gravitación
M = masa del cuerpo mayor
m = masa del cuerpo menor
r = distancia entre cuerpos.
Dejamos en función del radio.
Fg = (6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²)·(6x10²⁴ kg)·(7,4x10²² kg)/ r²
Fg = 2.96148 x10³⁷/r² N·m²
Calculamos ahora la fuerza eléctrica:
Fe = K·Q₁Q₂/r²
Donde:
Fe = fuerza eléctrica
Q₁,Q₂ = cargas eléctricas
r = distancia entre cargas
K = constante de Coulomb.
Asumimos que las cargas serán iguales.
Fe = (9x10⁹ N·m²/C²)·Q²/r²
Igualamos ambas fuerzas.
2.96148 x10³⁷/r² N·m² = (9x10⁹ N·m²/C²)·Q²/r²
Q² = 2.96148 x10³⁷/9x10⁹ C₂
Q = √(3.29 x10²⁷ C²)
Q = 5.73 x 10¹³ C
El módulo de la carga debe ser 5.73 x 10¹³ C, como debe ser de repulsión entonces asumimos todas positivas.
3. Si la fuerza de repulsión entre dos cargas es 18x1013 N, calcula la distancia que las separa siendo q1 = -8C y q2 = -4C.
4. Se tienen dos cargas iguales separadas de 3 cm de distancia y que experimentan una fuerza de 360 N como se muestra en la figura. ¿Cuál es el valor de las cargas si ambas son iguales
Ley de Coulomb: Las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
r = 3 cm = 0,03 m
F = 360 N
Explicación: