Fuerza eléctrica. Ley de Coulomb 07

 

Una carga de –3 μC está localizada en el origen de coordenadas; una segunda carga de 4 μC está localizada a 20 cm de la primera sobre el eje OX positivo, y una tercera Q está situada a 32 cm de la primera sobre el eje OX positivo. La fuerza total que actúa sobre la carga de 4 μC es de 120 N en la dirección positiva del eje OX. Determina el valor de la carga Q.

 

Solución:

 Datos: Q1 = –3 μC; Q2 = 4 μC; F2 = 120 N

 

La fuerza resultante que actúa sobre la carga Q2, es igual a la suma vectorial de las fuerzas que ejercen Q1 y Q.

 

Por tanto:

Fuerza que ejerce la carga Q1 sobre la carga Q2:

En la fórmula de la fuerza las cargas se ponen con signo.

Fuerza que ejerce la carga Q (cuyo valor deseamos averiguar) sobre la carga Q2:

En la fórmula de la fuerza las cargas se ponen con signo.

En este caso no conocemos el sentido de la fuerza.

Sustituyendo todos los datos anteriormente hallados, en expresión de la fuerza resultante:

Otra posible forma de realizar este problema es suponer que, por ejemplo, la carga Q es negativa (también se podría suponer que es positiva), luego la carga  Q1 la repelerá y la carga Q2 la atraerá y como ya estamos teniendo en cuenta el sentido de las fuerzas, no hace falta poner el signo a las cargas.

 

Como las tres cargas se encuentran en la misa recta podemos trabajar directamente con los módulos de las fuerzas.

Al ser positivo el resultado confirma que la carga Q es tal como suponíamos, es decir negativa, luego:

Q =–49,6 μC

 

 

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