Ley de Columb.En los vértices de un cuadrado de 20 cm de lado se colocan cuatro cargas.
En los vértices de un cuadrado de 20 cm de lado se colocan cuatro cargas en la forma indicada en la figura. Calcular la fuerza que se ejerce sobre la carga de -1 e situada en el centro del cuadrado.
Aquí tendrás que plantear la resultante de las fuerzas de cada carga del vértice sobre la central = -1 C según indica el dibujo. De acuerdo con el croquis hay simetría con las dos cargas de +5 C. La interacción con estas da resultante nula. Respecto de las otras dos, la carga central experimentara una fuerza resultante dirigida hacia la carga de + 2C. Y que valdría:( Ley de Coulomb):
Sumatoria de fuerzas de interaccion F= K Q1 Q2/r^2 con K =9 x 10^9 N m^2/C^2
Interaccion con la carga de -2 C ..........F rechazo = 9 X 10^9 N m^2/C^2 [ -2 x -1 C^2/ 2 x 0.10^2 m^2 ] =
F rechazo = 900 x 10^9 =9 x 10^11 N
Interaccion con la carga superior derecha de 2 C... F atraccion = 9 x 10^11 N
La Fuerza total que experimenta la carga central = 18 x 10^11 N dirigida hacia el vértice superior derecho.
La fuerza resultante da desproporcionada porque trabajan con el culombio que es una unidad de carga electrica muy grande.
Hola, Gracias por contestas, si buscara la fuerza ejercida por la carga mediante vectores, ¿de igual manera quedaría anulada la fuerza entre las cargas iguales y solo trabajaría con las fuerzas opuestas?, ya que el libro me da la solución la cual es 1,27x10^12(ux+uy)N. De igual manera si calculo la magnitud del vector que me da como resultado llego a la misma solución a tu solución.
Yo no los dibuje pero la fuerza resultante del sistema es un vector actuante sobre la carga central... con 45° de inclinación y dirigido hacia el vértice superior derecho de modulo = 18 x 10^11 N. Si lo expresas en función de los versores u(x) y u(y) entonces tendrías en forma vectorial:
F= 18 x 10^11 x (cos 45 , sen 45) = (1.272 , 1.272 ) x 10^12 N....
Que es como te lo están indicando en la solución.
