Un globo electrostáticamente cargado ejerce una fuerza de atracción sobre un papel de tal forma que se pueden identificar dos cargas positivas en la periferia del globo y una negativa en la periferia ?

La fuerza es (0.

252, 0.

06235) N.

Explicación.

Para resolver este problema hay que aplicar el principio de superposición de fuerzas, el cual es el siguiente :

Ft = F1 + F2

Cada fuerza se calcula como :

F = k * q1 * q2 / d² * (u)

Para F1 se tiene que los datos son los siguientes :

k = 9 x 10⁹ N * m² / C²

q1 = - 20 μC = - 20 x 10⁻⁶ C

q2 = 10 μC = 10 x 10⁻⁶ C

d = 5 cm = 0.

05 m

u = ( - 0.

025, - 0.

0433) / 0.

05 = ( - 0.

5, - 0.

866)

Sustituyendo los datos en la ecuación se tiene que :

F1 = (9 x 10⁹) * ( - 20 x 10⁻⁶) * (10 x 10⁻⁶) / 5² * ( - 0.

5, - 0.

866)

F1 = (0.

036, 0.

06235) N

Para F2 se tiene que :

k = 9 x 10⁹ N * m² / C²

q1 = - 20 μC = - 20 x 10⁻⁶ C

q3 = 30 μC = 30 x 10⁻⁶ C

d = 5 cm = 0.

05 m

u = ( - 1, 0)

Sustituyendo :

F2 = (9 x 10⁹) * ( - 20 x 10⁻⁶) * (30 x 10⁻⁶) / 5² * ( - 1, 0)

F2 = (0.

216, 0) N

Finalmente la fuerza resultante es la siguiente :

Ft = (0.

036, 0.

06235) + (0.

216, 0)

Ft = (0.

252, 0.

06235) N.