Fisica

by discreto...
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Supongamos que las cargasse ven como en la figura:

q2 ---- q1
|_____ |
q4 ---- q3

Si quieres calcular la fuerza sobre una, debes considerar la magnitud, dirección y sentido de cada fuerza. La magnitud está dada por laley de Coulomb:

F = k*q1*q2/r^2

F es la fuerza [N]
k es una constante ~ 8.99x10^9 Nm^2/C^2
q1 y q2 son las magnitudes de las cargas [C]
r es la distancia que las separa

La manera mássencilla de resolver estos problemas es de manera vectorial, agregando vectores unitarios para indicar la dirección y sentido. Es decir, el vector de la fuerza adquiere la siguiente forma: F = Fx(i) +Fy(j)
aqui, (i) y (j) representan los vectores unitarios en dirección "x" y "y", respectivamente; por lo que Fx y Fy representan las componentes en las direcciones "x" y y" de la fuerza.

Ahora sí,para resolver el problema de la fuerza resultante sobre una carga, la q1 por ejemplo, planteamos las fuerzas:

* de la carga 2 sobre la 1: F12
(en tu problema no mencionas el signo de las cargas,así que supondremos que son positivas) Al ser positivas, la fuerza es de repulsión, por lo que se drige a la derecha de q2, solo tiene componente en x:

q2 ---- q1 ---> F12
|_____ |
q4 ---- q3Entonces se tiene de manera vectorial:
F12 = F(i) donde F es la magnitud dada por k*q1*q2/r^2
r es la medida del lado del cuadrado

* de la carga 3 sobre la 1: F13
La fuerza repulsiva entre q1 y q3se dirige hacia arriba, solo tiene componente en y:

............F13
______|
q2 ---- q1
|_____ |
q4 ---- q3

Entonces: F13 = F(j) donde F es k*q1*q3/r^2

* de la carga 4 sobre la 1: F14Esta fuerza tiene componentes en x y y, se dirige en la dirección de la diagonal del cuadrado, por lo que forma un ángulo de 45° con el eje x:

.............F14
______/
q2 ---- q1
|_____ |
q4...