Problema nº 1 de fuerza eléctrica, fuerza entre cargas eléctricas - TP04
Enunciado del ejercicio nº 1
Calcular la fuerza que produce una carga de 10 µC sobre otra de 20 µC, cuando esta última se encuentra ubicada, respecto de la primera, a:
a) 1 cm.
b) 2 cm.
c) 0,1 cm.
Desarrollo
Datos:
q₁ = 10 µC = 1·10⁻⁵ C
q₂ = 20 µC = 2·10⁻⁵ C
xₐ = 1 cm = 10⁻² m
xb = 2 cm = 2·10⁻² m
xc = 0,1 cm = 10⁻³ m
Fórmulas:
| F = | k₀·q₁·q₂ |
| r² |
Solución
a)
| Fₐ = | k·q₁·q₂ |
| xₐ² |
| Fₐ = | 9·10⁹ N·m²/C²·1·10⁻⁵ C·2·10⁻⁵ C |
| (10⁻² m)² |
| Fₐ = | 18·10⁻¹ (N·m²/C²)·C² |
| 10⁻⁴ m² |
Fₐ = 18·10³ N
Resultado, la fuerza que ejerce la carga q₁ sobre la carga q₂ a 1 cm es:
Fₐ = 1,8·10⁴ N
b)
| Fb = | k·q₁·q₂ |
| xb² |
| Fb = | 9·10⁹ N·m²/C²·1·10⁻⁵ C·2·10⁻⁵ C |
| (2·10⁻² m)² |
| Fb = | 18·10⁻¹ (N·m²/C²)·C² |
| 4·10⁻⁴ m² |
Fb = 4,5·10³ N
Resultado, la fuerza que ejerce la carga q₁ sobre la carga q₂ a 2 cm es:
Fb = 4,5·10³ N
c)
| Fc = | k·q₁·q₂ |
| xc² |
| Fc = | 9·10⁹ N·m²/C²·1·10⁻⁵ C·2·10⁻⁵ C |
| (10⁻³ m)² |
| Fc = | 18·10⁻¹ (N·m²/C²)·C² |
| 10⁻⁶ m² |
Fc = 18·10⁵ N
Resultado, la fuerza que ejerce la carga q₁ sobre la carga q₂ a 0,1 cm es:
Fc = 1,8·10⁶ N
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la fuerza entre cargas eléctricas