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Cuatro cargas están localizadas en los vértices de un cuadrado como se muestra en la figura?

Cuatro cargas están localizadas en los vértices de un cuadrado como se muestra en la figura. Encuentra la magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre q4. PORFAVOR AYUDENMEE.

En resumen

Datos : q1 = q2 = q3 = q4 = 12 μC = 12 x 10⁻⁶ C d = 1, 5 cm = 0, 015 m Ke : Constante de Coulomb (≈ 9 x 10⁹ Nm² / C²) Todas las cargas son positivas por lo que la fuerza resultante entre cualquiera de ellas es de Repulsión.

Mejor respuesta

4

Datos :

q1 = q2 = q3 = q4 = 12 μC = 12 x 10⁻⁶ C

d = 1, 5 cm = 0, 015 m

Ke : Constante de Coulomb (≈ 9 x 10⁹ Nm² / C²)

Todas las cargas son positivas por lo que la fuerza

resultante entre cualquiera de ellas es de Repulsión.

La fórmula para calcular la Fuerza entre cargas eléctricas es :

F = Ke qa x qb / d²

Entre la carga q2 y q4 se crea una Fuerza (F24) :

F24 = Ke q2

x q4 / d²

F24 = 9 x

10⁹Nm² / C²(12 x 10⁻⁶C)² / (0, 015

m)² = 86, 4 N

F24 = 86, 4

N

Entre la carga q3 y q4 se crea una Fuerza (F34) :

F34 = Ke q3

x q4 / d²

F34 = 9 x 10⁹Nm² / C²(12 x 10⁻⁶C)² / (0, 015 m)² = 86, 4 N

F34 = 86, 4

N

Para hallar la fuerza resultante (Fr) entre ambas F24 y F34

se aplica el Teorema de Pitágoras.

Fr = √(F24)² + (F34)²

Fr = √(86, 4)² + (86, 4)² = √7.

464, 96 + 7.

464, 96 = √14.

929, 92 = 122, 18

N

Fr = 122, 18 N (Magnitud de la Fuerza)

La dirección o ángulo (β) se obtiene mediante las funciones trigonométricas

y los catetos tienen la misma magnitud de 86, 4 N, por lo que al dividirlos el

resultado es la unidad (1).

Tg β = 1

β =

Arctg 1 = 45°

β = 45°.