Question

Un electrón y un protón están separados 2.0nm.
a. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza sobre el electrón?
b. ¿Cuál es la fuerza neta sobre el sistema?

Answer 1

a) Magnitud de la fuerza sobre el electrón

Usando La Ley de Coulombs (para el cálculo de fuerza eléctrica entre cargas)

Fe = k * [ | p | * | e | ] / d^2

Fe: fuerza eléctrica existente entre dos cargas ( N )

k: constante de Coulomb ⇒ 8,9876 * 10^9 N * m^2/C^2

p: protón ⇒ 1,602 * 10^-19 C

e: electrón ⇒ - 1,602 * 10^-19 C

d: distancia de separación entre ambas cargas ⇒ 2 nm

La magnitud de la fuerza del protón sobre el electrón y viceversa son las mismas, entonces el módulo de la fuerza eléctrica será:

Fe = (8,9876 * 10^9 N m^2/C^2) * (1,602 * 10^-19 C)*(1,602 * 10^-19 C) / ( 2*10^-9 m)^2

Fe = 5,77 * 10^-11 N ⇒ módulo de la fuerza eléctrica

b) Fuerza neta sobre el sistema

La fuerza neta del sistema será de manera vectorial:

Fneta = Fp + Fe

Pero como en módulo son el mismo valor, pero en sentido son opuestos, porque se atraen por se cargas de signos distintos, entonces la fuerza neta sobre el sistema es nula

Fneta = 0 N

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