Estudiante
1. Hallar la fuerza resultante sobre la carga 3.
Solución:
Primero hallamos la fuerza que ejerce la carga 1 sobre la 3.
Formula
F = Kq1q2r2Datos
K=9×109Nm2C2
F13= Kq1q3r2
Solución
F13= 9×109Nm2C2 50×10-6 C(70×10-6 C)(0,7 m)2
F13= 31,5 C0,49
F13= 64,285 C
Luego hallamos la fuerza que ejerce lacarga 2 sobre la 3.
F = Kq1q2r2
K=9×109Nm2C2
F23= Kq2q3r2
F23= 9×109Nm2C2 60×10-6 C(70×10-6 C)(0,7 m)2
F23= 37,8 C0,49
F23= 77,14 C
Finalmente podemos hallar la fuerzaresultante. Debió a que este es un triangulo equilátero, es decir, donde todos sus lados y ángulos son iguales, entonces podemos decir que el ángulo correspondiente al vectorresultante, por regla de ángulos contrarios es de 60o.
Aplicamos la ley del coseno,
R= F132+F232+ 2F12F23Cos 60°
R= (64,28 N)2+(77,14 N)2+ 2(64,28 N )(77,14 N)Cos 60°
R=10082,498 N2+ 4958,5592 N2
R= 15041,0572 N2
R= 122,64 N
2. Hallar el valor de x
Fq1 q3= Fq3 q2
Kq1q3x2= Kq2q3(10-x)2
q1x2= q2(10-x)2
q1x2= q2100-20x+ x2q1100-20x+ x2= q2 (x2)
100q1-20xq1+ x2q1= q2 (x2)
100(5q)-20x(5q)+ x2(5q)- 2q x2= 0
500q-100qx+ 3qx2= 0
Ahora por medio de la ecuación cuadrática:
Donde,
a=3q
b=-100q
c=500qx= -b+ b2- 4ac2a
x= 100q- (-100q)2- 4(3q)(500q)2(3q)
x= 100q- 4000q26q
x= 100q- 63,245q6q
x= 36,755q6q
El valor de x es,
x= 6,125 m
Sustituyendo en la fórmula para hallarel otro tramo (10 – x) tenemos,
10-x= 10-6,125 m
10-x= 3,875 m
3. Hallar el valor de la fuerza que actúa sobre el electrón.
Formula
F= KQ1Q2r2
Datos
K=9×109Nm2C2r=0,529 × 10-10 m
qe=1,60 × 10-19 C
qp=1,60 × 10-19 C
Solución
Fe= 9×109Nm2C2(1,60 × 10-19 C )2(0,529 × 10-10 m)2
Fe=2,304 ×10-28 N2,79841 ×10-21
Fe=8,23 × 10-8 N
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