Question

Una pequeña esfera A, con carga positiva y suspendida de un hilo, atrae a otra esfera B cargada negativamente y la mantiene en equilibrio y suspendida en el aire. Las dos cargas tienen módulos iguales y la distancia entre ellas es 10cm. Además, la masa de la esfera B es de 0,25 kilogramos. Hallar el valor de las cargas.

Answer 1

La carga de ambas esferas tiene módulo de $1,65\times 10^{-6}C$.

¿Cómo hallar el valor de las dos cargas?

Si la esfera B está suspendida en el aire en equilibrio, la fuerza de atracción eléctrica ejercida por la esfera A es igual y opuesta al peso de la esfera B. Sabiendo que las dos esferas tienen cargas iguales y opuestas y siendo 'd' la distancia entre ellas, podemos aplicar la ley de Coulomb y tenemos:

$k\frac{Q.Q}{d^2}=mg$

Donde m es la masa de la esfera B y se plantea el equilibrio entre el peso y la fuerza eléctrica. De esta expresión podemos despejar el valor de la carga de ambas esferas para calcular su valor:

$k\frac{Q^2}{d^2}=mg\\\\Q=\sqrt{\frac{mg.d^2}{k}}=\sqrt{\frac{0,25kg.9,81\frac{m}{s^2}.(0,1m)^2}{9\times 10^9\frac{Nm^2}{C^2}}}\\\\Q=1,65\times 10^{-6}C$

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