Ayuda con ejercicio de Fuerzas y campo eléctrico
Me ayudan con el sig ejercicio! Gracias!
Un docente carga eléctricamente dos pequeñas esferas, cada una de masa 2g, una suspendida de un hilo de masa despreciable de 2 m de longitud y la otra unida a una barra aislante para poder manipularla sin descargarla. Se observa que cuando la esfera unida a la barra es acercada a la que está suspendida, esta última se aleja.
Cuando la separación entre las esferas es 5 cm y horizontal, la esfera suspendida esta desplazada 2 cm desde su posición de equilibrio. Si se supone que las cargas de ambas esferas tienen el mismo módulo ¿Cuáles son sus posibles valores?
Un docente carga eléctricamente dos pequeñas esferas, cada una de masa 2g, una suspendida de un hilo de masa despreciable de 2 m de longitud y la otra unida a una barra aislante para poder manipularla sin descargarla. Se observa que cuando la esfera unida a la barra es acercada a la que está suspendida, esta última se aleja.
Cuando la separación entre las esferas es 5 cm y horizontal, la esfera suspendida esta desplazada 2 cm desde su posición de equilibrio. Si se supone que las cargas de ambas esferas tienen el mismo módulo ¿Cuáles son sus posibles valores?
Respuesta de sebadaneri
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Es difícil responder la pregunta sin incluir un gráfico. Lo que tienes que pensar es que, el desplazamiento se produce por la fuerza de origen electroestatico. Sabemos que esta fuerza esta definida por la ley de Coulomb, por lo tanto sera directamente proporcional a producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (5cm). Tu incógnita hasta aquí, son la carga (iguales en ambas esferas) y la fuerza entre cargas.
La fuerza entre cargas puede ser expresada planteando la descomposición de fuerzas de la dirección del hilo, en una componente la vertical ( por la gravedad, 2 gramos) y otra horizontal (fx, tu incógnita de origen electroestatico).
El angulo entre la vertical y el hilo, es arco seno(2cm/200cm), igual a 0.58 grados.
La fuerza horizontal fx sera: fx= tg 0.58 x 2 gramos = 0.01 gramos
Colocando en la expresión de Coulomb este valor y despejando la carga que, obtienes el resultado de tu ejercicio.
La fuerza entre cargas puede ser expresada planteando la descomposición de fuerzas de la dirección del hilo, en una componente la vertical ( por la gravedad, 2 gramos) y otra horizontal (fx, tu incógnita de origen electroestatico).
El angulo entre la vertical y el hilo, es arco seno(2cm/200cm), igual a 0.58 grados.
La fuerza horizontal fx sera: fx= tg 0.58 x 2 gramos = 0.01 gramos
Colocando en la expresión de Coulomb este valor y despejando la carga que, obtienes el resultado de tu ejercicio.
