Tres cargas, cada una de magnitud 3nC, están en los vértices de un cuadrado de lado 5cm. Las dos cargas en los vértices opuestos son positivas y la otra es negativa. Determinar la fuerza ejercida por estas cargas sobre una cuarta carga q4 = 3nC situada en el vértice restante.
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DATOS :
q1 = = q3 = 3 nC = 3*10⁻⁹ C
q2 = - 3nC= -3*10⁻⁹ C
q4 = 3nC = 3*10⁻⁹ C
Cuadrado de lado = 5cm * 1m/100cm 0 0.05 m
Frq4=?
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede a aplicar primero la ley de coulomb y luego se realizar sumatorias de fuerzas en los ejes x e y, para encontrar las componentes de la fuerza resultante sobre la carga q4 por efecto de las otras tres cargas q1,q2 y q3 , de la siguiente manera :
F14= K*q1*q4/d14²
F14= 9*10⁹ N*m²/c²* 3*10⁻⁹ C * 3*10⁻⁹ C/ ( 0.05m)²= 3.24*10⁻⁵ New
F34 = 3.24*10⁻⁵ New .
d24= √0.05²+ 0.05²
d24 = 0.07071 m
F24 = 9*10⁹N*m²/c²*3*10⁻⁹ C* 3*10⁻⁹ C / ( 0.07071m)²= 1.62*10⁻⁵ New .
Frxq4= F24*cos 45º -F34
Frxq4= 1.62*10⁻⁵ new* cos 45º- 3.24*10⁻⁵ New = -2.09*10⁻⁵ New
Fryq4= F24*sen45º - F14 =
Fryq4 = 1.62*10⁻⁵ New * cos 45º - 3.24*10⁻⁵ New = -2.09*10⁻⁵ New.
FRq4 = √ ( -2.09 *10⁻⁵ New)²+ ( -2.09*10⁵ new)²
Frq4 = 2.95*10⁻⁵ New .