Dos bolas metálicas a y b de radio despreciable flotan en reposo en la estación espacial libertad entre dos mamparas metálicas conectadas mediante un hilo no conductor tenso de 2 m de longitud la bola a porta carga q y la bola b carga 2q cada bola está a 1 m de la mampara.
En resumen
En este ejercicio se nos pide calcular la carga q cuando hay una tensión de 2. 50 N. Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ley de Coulomb.
En este ejercicio se nos pide calcular la carga q cuando hay una tensión de 2.
50 N.
Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ley de Coulomb.
F = K·q₁·q₂ / d² Entonces tenemos las condiciones de que : q₁ = q q₂ = 3q Ademas sabemos que la constante de Coulomb tiene un valor de 9·10⁹ N·m² / C², entonces : 2.
50 N = 9·10⁹ N·m² / C²· q · 3q / ( 2m) q = 1.
1785x10⁻⁵ C Por tanto la carga de cada partícula tiene un valor de q = 1.
1785 C x10⁻⁵ C.
Respuesta : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q%20%3D%202.358x10%5E%7B-5%7D%20C" />Explicación : Datos : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_%7Ba%7D%20%3D%20q%5C%5Cq_%7Bb%7D%20%3D%202q%5C%5Ck_%7Be%7D%20%3D%208.99x10%5E9%20%5Cfrac%7BN%20m%5E%7B2%7D%7D%7BC%5E2%7D%20%5C%5Cr%20%3D%202%20%20m%20%5C%5CT%20%3D%202.50%20N" />Para resolverlo hay que partir de una carga, en este caso elegí la carga <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_%7Ba%7D" />.
Y hay que ver cuales fuerzas se encuentran ejerciendo sobre esta carga a partir de la imagen de abajo.
Entonces podemos ver que hay una fuerza de tensión (<img src="https://tex.z-dn.net/?f=T" />) hacia la derecha y una fuerza eléctrica (<img src="https://tex.z-dn.net/?f=F_%7Be%7D" />) hacia la izquierda (debido a que es una fuerza de repulsión).
Ya una vez localizadas las fuerzas, y saber que el sistema se encuentra en equilibrio, usamos la primera condición de equilibrio, donde establece que la sumatoria de fuerzas ejercidas sobre un cuerpo es 0.
Por lo que : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=T%20-%20F_%7Be%7D%20%3D%200%5C%5C%5C%5CT%20-%20%5Cfrac%7Bk_%7Be%7D%28q_%7Ba%7D%29%28q_%7Bb%7D%29%7D%7Br%5E2%7D%20%20%3D%200%5C%5C%5C%5C%5Cfrac%7Bk_%7Be%7D%28q_%7Ba%7D%29%28q_%7Bb%7D%29%7D%7Br%5E2%7D%20%3D%20T%5C%5C%5C%5C" />A partir de aquí despejamos tanto <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_%7Ba%7D" /> y <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q_%7Bb%7D" />, ya que deseamos saber el valor de <img src="https://tex.z-dn.net/?f=q" />.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=k_%7Be%7D%28q_%7Ba%7D%29%28q_%7Bb%7D%29%20%3D%20T%28r%5E2%29%5C%5C%5C%5C%28q_%7Ba%7D%29%28q_%7Bb%7D%29%20%3D%20%5Cfrac%7BT%28r%5E2%29%7D%7Bk_%7Be%7D%7D" />Ahora sustituiremos valores.
[img = 10].
Las lineas de campo van hacia abajo Entonces si la carga de la bola es positiva, va a sufrir una fuerza eléctrica hacia abajo y si es negativa va a sufrir una fuerza eléctrica hacia arriba El modulo de esta fuerza…
R : 2 nN Q2 = ( 40 x10 – 6N) (0. 03m)2 / 9x109 N. M2 / c2 Q2 = 4 x10 - 18 Q = 4x10 - 18 Q = 2 x 10 - 9 N = 2 nNRespuesta : 2 nC.
En los choques elásticos se conservan el momento lineal y la energía cinética. 1) Se conserva el momento lineal : m . 6 m / s = m V + 2 m U, siendo V y U las velocidades después del choqueNos queda : 6 m / s = V + 2 U2)…