Algo sobre la ley Coulomb?

Question

Encontre en un libro este problema, que se me difculta resolverlo, éste dice
2 esferillas iguales e igualmente cargadas tienen una masa de 0.1 gr cada una se suspende del mismo punto mediante un hilos de 13 cm de longitud. Debido a la fuerza de repulsión entre ambas, las esferillas se separan 10 cm. Determina la carga de cada esferilla

Answer 1

segun coulomb
f=k q q/ d2
has un diagrama de cuerpo libre
las fuerzas sobre una esferilla son
la tension, el peso y la fuerza f de repulsion
como la longuitud de la cuerda es 13 cm y la mitad de la separacion es 5 cm determinas el angulo
sen o = 5/13 de donde o = 22.3°
ademas
fele= t sen o
mg= t cos o
dividiendo ambas ecuasiones
mg/ felec = tang 22,3°

reenplaza los valores que te dan y resuelto el problema
q= 1.6*10*-7 coulomb

Answer 2

Sobre cada bolita tenés actuando tres fuerzas el peso, la tensión del hilo y la repulsión electrostática y te dan la posición de equilibrio, es decir que en esa posición la fuerza resultante sobre cada bolita es cero.
Como el problema es simétrico basta calcularlo con una sola bolita.
Tenemos P = mg = 0,1g. 10 m/s^2 = 0,001N vertical hacia abajo.
y Fe = k q^2/ 100 cm^2 horizontal repulsiva.
Y la tensión en el hilo que tendrá componente horizontal y vertical
La vertical puedo calcularla porque debe ser igual y contraria al peso
Ty = 0,001N, hacia arriba
Ahora un poquito de trigonometría
el seno del ángulo que forma el hilo con la vertical es
sen alfa = 5 cm/ 13 cm= 0,3846
alfa =22,81º
cos alfa = Ty/T , T = Ty /cos alfa

Es decir podemos calcular T
T = 0,001 N/0,922 =0,00108 N
y se aquí sacar Tx = T sen 22,81 = 0,0004187 N

Fe =Tx en módulo k q^2/ 100 cm^2 = 0,0004187N

q^2 = 0,000418N* 0,01 m*2 / k

donde k = 9 * 10^9 y obtenés q en coulombs

Q^2 = 4,18* 10^-6 / 10^9 C^2

q = 6,46 *10^- 8 C
Revisalo porque puedo haberla pifiado en alguna cuenta, es la 1 y tengo sueño.
El método está bien, espero te ayude, suerte.

Answer 3

1) Haz el diagrama de cuerpo libre, hay 2 fuerzas, la gravedad y la fuerza electrica.

2) Usando geometria saca el angulo entre la linea perpendicular al techo (en el que cualgan las esferas) y las cuerdas. Anbos angulos son iguales

3) Ese angulo es tambien el angulo de el vector de la fuerza de gravedad

4) Realiza la sumatoria de fuerzas igualada a 0 (las masas estan en reposo) para alguna de las dos esferas.

5) Despeja el dato que necesitas

Answer 4

Coulomb estableció, mediante medida directa en 1785, la ley de interacción entre dos
cargas puntuales en el vacío. Constituye la base del estudio de la electrostática y
establece que la fuerza sobre una carga debido a la otra es:
a) proporcional en magnitud al producto de las cargas dividida por el cuadrado de
la distancia de separación
b) dirigida a largo de la línea que une sus centros
c) atractiva si las cargas son de signo opuesto y repulsiva si son del mismo signo
F=(k x (q1 x q2))/r12^2 (donde k es =8.99^9)

Un saludo!

Answer 5

Creo que ése, hizo la ley de pura suerte.