Problemas De Cargas Electricas

Chapter 23. The Electric Force

Coulomb's Law
23-1. Dos bolas de cada uno que tiene una carga de 3  C están separados por 20 mm. ¿Cuál es la fuerza de repulsión entre ellos?
; F = 202 N

23-2. Dos cargas puntuales de -3 y +4  C son 12 mm de separación, en un vacío. ¿Cuál es la fuerza electrostática entre ellos?
; F = 750 N,attraction

23-3. Una partícula alfa consta de dos protones (qe = 1,6 x 10-19 C) y dos neutrones (sin carga). ¿Cuál es la fuerza de repulsión entre dos partículas alfa separadas por 2 nm?
q = 2(1.6 x 10-19 C) = 3.2 x 10-19 C
; F = 2.30 x 10-10 N
23-4. Supóngase que el radio de la órbita del electrón alrededor del protón en un átomo de hidrógeno es de aproximadamente 5,2 x 10-11 m. ¿Cuál es lafuerza electrostática de atracción?
; F = 8.52 x 10-8 N
23-5. ¿Cuál es la separación de dos -4  C cargos si la fuerza de repulsión entre ellos es 200 N?
; r = 26.8 mm

23-6. Two identical charges separated by 30 mm experience a repulsive force of 980 N. What is the magnitude of each charge?
; q = 9.90 C

*23-7. A 10  carga C y una carga de -6  C estánseparados por 40 mm. ¿Cuál es la fuerza entre ellos. Las esferas se ponen en contacto por unos momentos y luego se separó de nuevo por 40 mm. ¿Cuál es la nueva fuerza? ¿Es atractiva o repulsiva?
2 C
2 C
-6 C
10 C
0.08 m
2 C
2 C
0.08 m
; F = 338 N, attraction
Cuando toque esferas, 6  C de carga se neutralizan,
dejando 4  C para ser compartido por dos esferas, o
2 C en cada esfera. Ahora que se separan de nuevo.
;
F = 5.62 N, repulsion

*23-8. Dos cargas puntuales inicialmente se atraen con una fuerza de 600 N. Si la separación se reduce a un tercio de la distancia original, ¿cuál es la nueva fuerza de atracción
; r1 = 3 r2
F2 = 5400 N

La fuerza electrostática resultante
23-9. A 60 carga C se coloca 60 mm a la izquierda de un 20  carga C. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre una carga de -35 C  coloca a mitad de camino entre los dos cargos?
F1
F2
q3
q2
q1
-35 C
+20 C
+60 C
60 mm


F13 = 2.10 x 104 N, directed to the left
; F13 = 2.10 x 104 N, dirigida a derecha.
FR = F13 + F23 = (-2.10 x 104 N) + (0.700 x 104 N); FR = -1.40 x 104 N, left.F1
F2
q3
q2
q1
10 C
-22 C
+36 C
80 mm
23-10. Una carga puntual de 36  C se coloca 80 mm a la izquierda de una segunda carga puntual de -22  C. ¿Qué fuerza se ejerce sobre tercera carga de 10  C situado en el punto medio?

F13 = 2025 N, directed to the right
; F13 = 1238 N, dirigida a derecha.
FR = F13 + F23 = 2025 N + 1238 N; FR = 3260 N, left.
q3 = 12 C-22 C
60 mm
F1
F2
q2
q1
+36 C
80 mm
23-11. Para el problema 23-10, ¿cuál es la fuerza resultante sobre una tercera carga de 12  C colocado entre los otros cargos y situado a 60 mm del 36  carga C?

;
Tanto a derecha, asi FR = F13 + F23 = 1080 N + 5940 N; F = 7020 N, a la derecha.
23-12. A 6  carga C es de 44 mm a la derecha de un -8 C  cargo. ¿Cuál es lafuerza resultante sobre una -2  carga C que es de 20 mm a la derecha de la carga de -8  C?
q3 = -2 C
6 C
20 mm
F1
F2
q2
q1
-8 C
44 mm
24 mm

;
Both to right, so FR = F13 + F23 = 360 N + 187.5 N; F = 548 N, rightward



s
50 mm
q3 = -12 C
16 C
30 mm
F1
F2
q2
q1
+64 C
*23-13. A 64 -  carga C es localizar 30 cm a la izquierda de un16 -  carga C. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre una carga de -12  C posicionada exactamente 50 mm por debajo de la carga 16  C?



F13 = 2033 N, 59.00 N of W
= 691 N, upward.
Fx = 0 – F13 cos 59.00 = -(2033 N) cos 590 ; Fx = -1047 N
Fy = F23 + F13 sin 59.00 = 691 N + (2033 N) sin 590; Fy = 2434 N
; = 66.70 N of...