¿por favor , nesecito resolver este ejercicio?

Dos esferas con cargas iguales,cada una de 0.1 gramos de masa,estan suspendidas del mismo punto por hilos de 13 cm de largo,las bolas descansan a 10 cm de distancia entre ellas debido a la repulsion.Determina la carga"q"en cada bola

1 respuesta

Calificación
  • Melkor
    Lv 4
    hace 1 mes

    Hola. Cada bola está sometida a tres fuerzas: la tensión del hilo T, el peso P y la fuerza de repulsión F.

    Al estar las bolas en equilibrio, la sumatoria de fuerzas debe ser cero. Esto quiere decir que P es contrarrestado por la componente vertical de T, y F es contrarrestado por la componente horizontal de T:

    P = T * cos(θ)

    F = T * sen(θ)

    Se puede despejar T de la primer ecuación y reemplazar en la segunda:

    F = P * tg(θ)

    Calcular θ es fácil ya que conocemos el cateto opuesto que vale 5 y la hipotenusa que vale 13:

    sen(θ) = 5 / 13

    θ = arcsen(5 / 13) = 22,62º

    El peso P lo podemos calcular al multiplicar la masa por g:

    P = (0,0001 kg) * (9,8 m/s²) = 0,00098 N

    Por lo tanto la fuerza de repulsión vale:

    F = P * tg(θ) = 0,00041 N

    Luego es cuestión de utilizar la Ley de Coulomb:

    F = k * q² / r²

    q = √ (F * r² / k)

    k es igual a 9x10^9 N*m²/C² y r es igual a 0,1 m. Por lo tanto el valor de q, que representa la carga de cada bola, es:

    q = 2,13 x 10^-8 C

    Esa es la respuesta, saludos.

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