Ley de Coulomb Ejercicios Resueltos.docx

Ley de Coulomb Ejercicios Resueltos La siguiente figura muestra tres partículas cargadas:

¿Qué fuerza electrostática, debida a las otras dos cargas, actúa sobre q1? Considere que: q1= -1.2 μC

q2= 3.7 μC q3= -2.7 μC r12= 15 cm r13= 10 cm

θ= 32° Recordemos que μ (micro) significa 10 elevado a la menos 6 o sea que - 1.2 μC es igual a -1.2x10^-6 C

Por la Ley de Coulomb sabemos que la fuerza que va a ejercer la carga q2 sobre q1 es igual a: F12= K (q1q2)/(r12)² donde la constante k= 9x10⁹  Nm²/C² F12= 1.776 N

 Ahora calculamos calculamos la fuerza que que ejerce la carga q3 q3 sobre la carga q1: q1:

F13= K(q1q3)/r13

F13= 2.916 N

Nota: Al realizar los cálculos de la fuerza, no tomamos en cuenta el signo de las cargas, ya que por ahora sólo nos interesa la magnitud de dicha fuerza.

 Ahora vamos a descomponer los vectores obtenidos (F12 y F13) en sus correspondientes componentes rectangulares:

La componente en x de F12 es igual a la magnitud de la fuerza que obtuvimos anteriormente, es decir Fx12= 1.77 N Y la componente F13x= F13 sen 32°

Fx= Fx12 + Fx13= 3.09 N

 Ahora obtenemos las componentes en Y:

Fy= F12y + F 13y

La componente en y de F12= 0

Fy= 0 + (-F13 cos 32°) Fy= -2.10 N la fuerza resulta negativa porque la carga q1 y q3 tienen el mismo signo por lo tanto se repelen.

La fuerza total ejercida por las cargas q2 y q3 sobre q1 se obtiene:

F= √(3.09²)+( - 2.10²) F= 3.74 N Tan-1 y/x =-Tan -1 2.10/3.09= 34.2