Problemas Resueltos Ley De Coulomb

1)
Calcular la fuerza de interacción eléctrica en el vacio entre las cargas de la figura.

2m.

q₁=2.5x10¯⁶
q₂=1.5x10¯⁵

Solución:
F= k q₁*q₂
F= 9x10⁹ 2.5x10¯⁶*1.5x10¯⁵
2²
r²

F= 9x10⁹ 3.75x10¯¹¹
4

Resultado :
F=8.4375x10¯² N

2)
q₃=2.0x10¯⁶
q₂=1.0x10¯⁶
q₁=2.5x10¯⁶
Calcularla fuerza neta debida a la interacción eléctrica en el vacío que actúa sobre la carga q₂.

1m.
2m.


Solución:
F₂₁= k q₁*q₂ F= k q₁*q₂
F₂₃= 9x10⁹ 2.5x10¯⁶*2.0x10¯¹²
2²
F₂₁= 9x10⁹ 2.5x10¯⁶*1.0x10¯⁶
2²r² r²



F₂₁=5.625x10¯³ F₂₃=1.8x10¯²

F₂₁
F₂₃

ΣFx= F₂₁ - F₂₃
ΣFx= (5.625x10¯³) - (-1.8x10¯²)
ΣFx=-1.2375x10¯²N

FT
Resultado:
FT=-1.2375x10¯² N
ϴ=180°

3)
q₁
Calcular la fuerza deinteracción eléctrica en el vacío que actúa sobre la carga q₄ sabiendo que q₁=q₂=q₃=5.0x10-4C. y que q₄=-5.0x10¯¹° C.


5m 5m
q₄

q₃
q₂


3m
Solucion
F₄₃= k q₁*q₂F₄₂= k q₁*q₂
r² r²

F₄₂= 9x10⁹ 5.0x10¯¹°*5.0x10¯⁴
1.5²
F₄₃= 9x10⁹ 5.0x10¯¹°*5.0x10¯⁴
1.5²
F₄₃= F₄₃=F₄₃=1x10¯³ N F₄₂=1x10¯6N

F₄₁ = k q₁*q₂
r²
F₄₁
F₄₃= 9x10⁹ 5.0x10¯¹°*5.0x10¯⁴
r²
r=√ hip²-co²
r=√ 5²-1.5²
r=4.769
F₄₃
F₄₂
F₄1= 9x10⁹ 5.0x10¯¹°*5.0x10¯⁴
4.769²F₄1=9.89x10¯⁵N

ΣFx= F₄₃ - F₄₂
ΣFx=1x10¯³ - 1x10¯³
ΣFx=0
ΣFy= 9.89x10¯⁵N

FT
Resultado:
FT=9.89x10¯⁵N
ϴ=90°






4)
2q
q
Q
En el sistema de cargas representadas, se sabe que las cargas colocadas en B y C se repelen con una fuerza de 1.8N y que la fuerza eléctrica neta en la carga colocada en B es cero. Determinar valor y signo de la carga Q.C
B
A



10cm 5cm

Solución:
F= k q*2q = 1.8N
0.05²
q*2q = 1.8
0.0025 9x10⁹

q*2q = 1.8 (0.0025)
9x10⁹
2q² = 5x10¯¹³
q² = 5x10¯¹³
2
q = √2.5x10¯¹³

q= 5x10¯⁷

9x10⁹ Q*5x10¯
.01

9x10⁹ Q*5x10¯
.01

Q= -1.8 * (0.01)
9x10⁹
5x10¯⁷

Resultado:
Q= -4x10¯⁶









5)
Suponga que se tiene tres cargas puntuales localizadas en los vértices de un triangulo recto, como se muestra en la figura, donde q₁=-80C, q₂=50C, q₃=70C, distancia AC=30 cm, distancia AB=40cm. Calcular la fuerza sobre la carga q₃ debida a las cargas q₁ y q₂


q₃C




.3m



q₁
q₂



.4m
A
B



Solucion:
F₃₂= k q₃*q₂
r²

F₃₂= 9x10⁹ 70x10¯⁶*50x10¯⁶
.3²
F₃₂ =350

F₃₁= k q₃*q₁
r²

F₃₁= 9x10⁹ 70x10¯⁶*80x10¯⁶
√.3²+.4²
F₃₁ =201.6

F₃₂


F₃₁ y...