Imagina y Hazlo Chido: LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb señala que la fuerza F (newton, N) con que dos carga eléctricas Qy q (culombio, C) se atraen o repelen es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro, m) que las separa.

donde k es la constante eléctrica del medio (en el vacío

q1 y q2 son las cargas y d es la distancia entre las cargas.

Ejercicios Resueltos de la Ley de Coulomb

Ejemplo 1: Dos cargas eléctricas q1 = 4μC y q2= -6μC están colocadas a una distancia de 60cm, ¿cuál es el módulo de fuerza de atracción entre ellas?
Nota: recordar que al hablar de μ = 1*10ˆ(-6) C
Solución:
Tenemos dos cargas, y podemos observar también que ambas son diferentes una es positiva y la otra negativa, por lo que si vemos el gráfico que se colocó más arriba, nos damos cuenta que el resultado sin duda será de atracción, se atraerán ambas cargas.
Ahora colocando nuestros datos tenemos:
q1 = 4μC
q2= -6μC
d = 60 cm = 0.6m
Recordar que la distancia, tenemos que trabajarla en metros y no en centímetros, tal como lo marca el sistema internacional.
Ahora apliquemos la fórmula y tendremos algo similar a esto:
$\displaystyle F=9x{{10}^{9}}\frac{N{{m}^{2}}}{{{C}^{2}}}\frac{(4x{{10}^{-6}}C)(-6x{{10}^{-6}}C)}{{{(0.6m)}^{2}}}=-\frac{0.216N{{m}^{2}}}{0.36{{m}^{2}}}=-0.6N$

Ejemplo 2: Tres cargas eléctricas (qA = 4μC, qB = -12μC, qC = 6μC) están como se muestran en la figura, encuentre la fuerza resultante sobre la carga B, es decir qB.

Solución:
Para entender este problema, debemos anotar nuestros datos y darnos cuenta de lo que irá ocurriendo con las cargas una con otra, por ejemplo la fuerza que habrá entre A y B, y también la que habrá entre B y C, éstas cargas tendrán solamente efecto sobre la carga B, tal como lo muestra el problema.
Datos:
qA = 4μC
qB = -12μC
qC = 6μC
dAB = 6cm = 0.06m
dBC = 9cm = 0.09m
Resolviendo la fuerza entre AB

La carga A es positiva, y la carga B es negativa, por lo tanto habrá una fuerza de atracción, así que procedemos a resolver:
$\displaystyle {{F}_{AB}}=9x{{10}^{9}}\frac{N{{m}^{2}}}{{{C}^{2}}}\frac{(4x{{10}^{-6}}C)(-12x{{10}^{-6}}C)}{{{(0.06m)}^{2}}}=-\frac{0.432N{{m}^{2}}}{0.0036{{m}^{2}}}=-120N$
Resolviendo la fuerza entre BC

La carga B es negativa y la carga C es positiva, por lo tanto sigue habiendo una fuerza de atracción, procedemos a realizar el cálculo.
$\displaystyle {{F}_{BC}}=9x{{10}^{9}}\frac{N{{m}^{2}}}{{{C}^{2}}}\frac{(-12x{{10}^{-6}}C)(6x{{10}^{-6}}C)}{{{(0.09m)}^{2}}}=-\frac{0.648N{{m}^{2}}}{0.0081{{m}^{2}}}=-80N$
Al final debemos calcular las fuerzas actuando en B
$\displaystyle {{F}_{R}}={{F}_{AB}}-{{F}_{BC}}=120N-80N=40N$

ejercicios tomados de
https://laplacianos.com/ley-de-coulomb

Imagina y Hazlo Chido

miércoles, 19 de junio de 2019

LEY DE COULOMB

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