(a) Para calcular la carga en cada esfera, usaremos la ley de Coulomb: F = k * Q1 * Q2 / r^2, donde F es la fuerza de interacción, k es la constante de Coulomb, Q1 y Q2 son las cargas en cada esfera, yr es la distancia entre ellas.
Podemos reordenar la fórmula para calcular una de las cargas: Q1 = (F * r^2) / (k * Q2). Conociendo la fuerza y la distancia, podemos calcular Q1:
Q1 = (12,0 N * (1,16 m)^2) / (9,0 * 10^9 Nm^2/C^2 * Q2) = (0,001386 C) / Q2
Además, sabemos que la carga total es de 90,0 μC, por lo que podemos escribir una ecuación para encontrar la carga en cada esfera:
Q1 + Q2 = 90.0 * 10^-6C
Reemplazando Q1 con la expresión anterior:
Q2 + (0,001386 °C) / Q2 = 90,0 * 10^-6 °C
Podemos resolver la fórmula usando métodos matemáticos para encontrar Q2 = 45.0 * 10^-6 C. Luego, podemos calcular Q1 usando la expresión anterior: Q1 = 45.0 * 10^-6 C.
(b) Si la fuerza fuera atractiva, entonces las cargas serían opuestas y la fuerza sería negativa. La dirección de la fuerza también sería opuesta. Sin embargo, la cantidad de carga en cada esfera sería la misma que en la situación repulsiva.
Autor/a:
chessieie62
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