Investiguemos 11

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TALLER 3

Resuelve los siguientes problemas:

a) Determina el valor de la fuerza entre las cargas q1 = 3 x 10–3 C y q2 = –1,5 x 10–3 C, si la distancia que las separa es de 0,8 cm

q1 = 3 x10–3 C
q2 = –1,5 x 10–3 C
r = 0,8 cm = 8 x 10–3 m

[pic]

F = –6,33 x 108 N

b) Determina el valor de la fuerza entre las cargas q1 = 100 stc y q2 = 160 stc, si la distancia entre éstas es de 20cm

q1 = 100 stc
q2 = 160 stc
r = 20 cm

[pic]

F = 40 d

c) Calcula la fuerza resultante que actúa sobre la carga q1 y sobre la carga q2 del ejemplo 3.

Ejemplo 3: Tres cargas seencuentran sobre una misma recta, como indica la figura.
q1 = 3 x 10–7 C
q2 = –2 x 10–7 C
q3 = 4 x 10–7 C
r1 = 0,1 m
r2 = 0,2 m

Fuerza resultante sobre q1:
[pic]

[pic]

[pic]

Fr = F1 2 – F13 = 5,4 x 10–2 – 1,2 x 10–2

Fr = 0,042 N

Fuerza resultante sobre q2:
[pic]

[pic]

[pic]

Fr = F2 3 – F2 1 = 0,018 – 0,054

Fr = –0,036 N

d) Calcula la fuerza resultante que actúasobre las cargas q3 y q1 del ejemplo 3.

La Fr sobre q3 está calculada en el mismo ejemplo 3.
La Fr sobre q1 fue calculada en el problema anterior.

e) La figura muestra tres cargas colocadasen los vértices de un triángulo rectángulo. Calcula la fuerza resultante que actúa sobre q3 si q1 = 1 C, q2 = –3 C, q3 = 2 C, r1 = 20 cm, r2 = 30 cm.
[pic]
Se calcula [pic] mediante el teorema dePitágoras:
[pic]

[pic]

[pic]
❑ Cálculo del ángulo que forman los lados r3 y r2:

[pic]

Por lo tanto, el ángulo que determinan los vectores F3 2 y F3 1 es:
[pic]

❑ Se calcula la fuerzaresultante mediante el teorema del coseno:
[pic]

Fr = 4,91 x 1011 N

f) Cuatro cargas iguales de valor q = 1 C cada una, están situadas en los vértices de un cuadrado. ¿Cuál será el valor deuna carga Q de signo contrario que es necesario colocar en el centro del cuadrado para que todo el sistema de cargas se encuentre en equilibrio?
[pic]
q1 = q2 = q3 = q4 = 1 C = q
Q = ?

F3 4...
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