Biofísica Cisale Final Jul 23 8. Electricidad

Tres cargas se encuentran alineadas horizontalmente en el vacío (q1 = + 100 mC; q2 = -10 mC; q3 = + 5 mC). La carga 1 se encuentra posicionada en el origen de coordenadas. La carga 2 se ubica a 1 mm de la primera hacia la derecha y la carga 3 está a 2 mm de la primara, también hacia la derecha. Indique cuánto vale el módulo de la fuerza resultados en q1.

Dato: K = 9 x 10^9 N m²/C²

 

 

 

 |F21| = k |Q1| |Q2| / d12^2

 

Donde

|F21| = fuerza eléctrica que ejerce la carga 2 sobre la 1

.k = constante de Coulomb = 9 x 10^9 N m² / C²

|Q1| = módulo de la carga 1 = 100 nC = 100 x 10^-9 C

|Q2| = módulo de la carga 2 = 10 nC = 10 x 10^-9 C

d12 = distancia entre las cargas 1 y 2 = 1 mm = 1 x 10^-3 m

 

Reemplazando

|F12| = 9 x 10^9 N m² / C²  100 x 10^-9 C 10 x 10^-9 C / (1 x 10^-3 m)^2 = 9 N

 

 

|F31| = k |Q1| |Q3| / d13^2

 

Donde

|F31| = fuerza eléctrica que ejerce la carga 3 sobre la 1

|Q3| = módulo de la carga 2 = 5 nC = 5 x 10^-9 C

d13 = distancia entre las cargas 1 y 3 = 2 mm = 2 x 10^-3 m

 

Reemplazando

|F13| = 9 x 10^9 N m² / C²  100 x 10^-9 C 5 x 10^-9 C / (2 x 10^-3 m)^2 = 1,125 N

 

 

F1 = F21 – F31 = 9 N – 1,125 N = 7,875 N