Question

Guía de ejerciciosResolver la siguiente guía de ejercicios valor 2,5pts c/u. 1- Se tiene dos cargas positivas de valor 8x10-6 C Y 3X10-6 C separadas a 30cm. Calcular la fuerza eléctrica que ejerce q1 sobre q22- Una carga puntual de 2x10-6 se encuentra separada 20cm de otra carga negativa de 5x10-6 Determinar con que interactúan cuando se encuentran en el agua y en el aceite3- Calcular la fuerza que se ejerce sobre una carga puntual de 5x10-6por la acción de otras dos cargas eléctricas de 2x10-6 cada una también puntual, realizar la figura correspondiente de distancia 2 m.4- Si una carga de 5x10-5 es empujada desde una distancia de 1,17x109 metros en dirección a otra carga fija de 3,85x10-2 c ¿Cuál es la distancia mínima a la cual se podrá acercar las cargas si se empujan con una fuerza de 16,1 N. 5- Dos cargas eléctricas q1= - 7x10-3 c y q2 = - 3x10 -6 c están separadas en el vacio por una distancia de 100cm. Calcular la fuera de atracción6- Una carga puntual positiva de 2x10-6 se encuentra separada 50cm e otra carga negativa de 5x10-6 c. determinar la fuerza con la que interactúancuando se encuentra en el aire y en el aceite.7- En la figura se muestra tres cargas cuyos valores son: q1 = -5x10-8 c , q2= 3x10-6 c y q3= -4x10-8c calcular la fuerza electrostática sobre la carga q2.8- A partir de la figura, determinar la fuerza eléctrica que ejerce q1 sobre q2-q1q2-q312 m8m+ + 30cmq 1 = 8x10-6 cq 2 = 3x10-6 c

Answer 1

Tenemos dos cargas con las siguientes magnitudes:

$\begin{gathered} q_1=2\times10^{-6}C \\ q_2=-5\times10^{-6}C \end{gathered}$

Se nos pide determinar la fuerza eléctrica cuando las cargas se encuetran separadas 20cm dentro de agua.

Para ello utilizaremos la siguiente fórmula:

$F=\frac{k}{K}\frac{q_1q_2}{r^2}$

En donde:

$\begin{gathered} k=\text{ constante de Coulomb} \\ r=\text{ separación entre las cargas} \\ K=cons\tan te\text{ dieléctrica} \end{gathered}$

Ahora, la constante de Coulomb es equivalente a:

$k=9\times10^9\frac{Nm^2}{C^2}$

La constatnte dieléctrica del agua es:

$K=81$

También debemos convertir los 20cm a metros, para ellos usaremos el siguiente factor de conversión:

$1m=100\operatorname{cm}$

Multiplicando por el factor de conversión obtenemos:

$20\operatorname{cm}\times\frac{1m}{100\operatorname{cm}}=0.2m$

Ahora substituimos en la fórmula:

$F=\frac{9\times10^9\frac{Nm^2}{C^2}}{81}\frac{(2\times10^{-6}C)(-5\times10^{-6}C)}{(0.2m)^2}$

Ahora resolvemos las operaciones:

$F=-0.027N$

Por lo tanto, la fuerza eléctrica en el agua es -0.027N.

En el caso del aceita usamos el mismo procedimiento pero la constante dieléctrica será 4.7. Por lo tanto, al substituir en la fórmula se obtiene:

$F=\frac{9\times10^9\frac{Nm^2}{C^2}}{4.7}\frac{(2\times10^{-6}C)(-5\times10^{-6}C)}{(0.2m)^2}$

Al resolver las operaciones se obtiene:

$F=-0.48N$

Por lo tanto, la fuerza eléctrica en el aceite es -0.48 Newtons.