Question

Una esfera pequeña con ma-

sa de 0.002 g tiene una carga de

5x10^-8 C y cuelga de un cor-

del cerca de una lámina muy gran

de, conductora y con carga positiva.

La densidad de carga en la lámina

es de 2.50x10^-9 C>m2

. Encuentre

el ángulo que forma el cordel.

Answer 1

DATOS :

    masa =m= 0.002 g * 1Kg/1000g = 2*10⁻⁶ Kg

  densidad de carga de la lámina = d= 2.50*10⁻⁹ C/m²

    α=?

  SOLUCIÓN:

   Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las fórmulas de densidad de carga lineal y la fórmula de trigonometría  tangα = co/ca , la de fuerza eléctrica y peso ( m * g ) de la siguiente manera :

   Formula de densidad de carga lineal σL  :

     σL = E *εo

    al despejar el campo eléctrico E, queda :

      E = σL/εo

     E = 2.50*10⁻⁹ C/m²/ 8.85*10⁻¹² C²/N*m²

     E = 282.48 N/C

    En la esfera :

     T * cosα = m*g

    T * senα = E*q

     tangα = E*q/m*g

     tangα = ( 282.48 N/C* 5*10⁻⁸C)/( 2*10⁻⁶ Kg * 9.8 m/seg²)

    tangα = 0.7206

     α = 35.78º .