Ejercicios Serway, Electricidad y Magnetismo

Ejercicio 2
Dos protones en una molécula están separados por una distancia de 3.8x10-19m.
a) Encuentre la fuerza eléctrica ejercida por un protón sobre el otro.
Fe=kq1q2d2Fe=(9x109)1.602x10-19(1.602x10-19)(3.8x10-19)2
Fe=1.599x109N
b) Como se compara la magnitud de esta fuerza con la magnitud de la fuerza gravitacional entre los dos protones?
Fg=Gm1m2d2Fg=6.7x10-11(1.672x10-27)(1.672x10-27)(3.8x10-19)2
Fg=1.297x10-27N
c) Cual debe ser la relación carga a masa de una partícula si la magnitud de la fuerza gravitacional entre dos de estas partículas es igual a la magnitudde la fuerza eléctrica entre ellas?
* igualamos Fe y Fg
kq1q2d2=Gm1m2d2
* al despejar la distancia d2 se termina cancelando
kq1q2=Gm1m2d2d2
kq1q2=Gm1m2
* tomando en cuenta que q1 y q2son iguales y así mismo m1 y m2 son las mismas
kq2=Gm2
q2=Gm2k
q=Gm2k
Ejercicio 6
Dos pequeñas esferas conductoras idénticas se colocan con sus centros separados 0.3m. A una se le da una carga de12nC y a la otra una carga de -18nC
a) Encuentra la fuerza eléctrica ejercida sobre una esfera por la otra
Fe=kq1q2d2
Fe=(9x109)12x10-9(18x10-9)(0.3)2
Fe=2.2x10-5N
b) Las esferas seconectan por un alambre conductor. Encuentre la fuerza eléctrica entre las dos cargas después de que se alcanza el equilibrio.
Equilibrio entre las cargas=q1+q22
Eq de cargas=12nC-18nC2
Eq de cargas=-3nCFe=kq1q2d2
Fe=(9x109)3x10-9(3x10-9)(0.3)2
Fe=9x10-7N
Ejercicio 7
Tres cargas puntuales se colocan en las esquinas de un triangulo equilátero, como se demuestra en la figura.
a) Calcule lafuerza eléctrica neta sobre la carga de 7uC

* Calculando la fuerza eléctrica entre q1 y q3
F13=kq1q3d2
F13=(9x109)2x10-6(7x10-6)(0.5)2
F13=0.504 N
* Calculando la fuerza eléctrica entre q2y q3
F23=kq2q3d2
F23=(9x109)4x10-6(7x10-6)(0.5)2
F23=1.008 N
* Sumatoria de fuerzas en el eje x
Fx=F13Cos60°+F23Cos-60°
Fx=0.504Cos(60°)+1.008Cos(-60°)
Fx=0.756 N
* Sumatoria de...