Força sobre càrrega elèctrica

Força sobre càrrega elèctrica
13 d'octubre de 2024 No hi ha comentaris Electroestàtica, Física Oscar Alex Fernandez Mora

Una càrrega de $2 \mu$C i una altra de $5 \ mu$C es troben en l’aire a una distància de $50$ cm. Amb quina força actua l’una sobre l’altra?

Per calcular la força electrostàtica entre dues càrregues, utilitzarem la Llei de Coulomb, que expressa la força entre dues càrregues puntuals. La fórmula és:

$$F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}$$

On:

  • $F$ és la força entre les dues càrregues (en Newtons),
  • $k$ és la constant de Coulomb, $k \approx 8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2%,
  • $q_1$ i $q_2$ són les càrregues (en Coulombs),
  • $r$ és la distància entre les càrregues (en metres).

Dades del problema:

  • $q_1 = 2 \, \mu C = 2 \times 10^{-6} \, \text{C}$
  • $q_2 = 5 \, \mu C = 5 \times 10^{-6} \, \text{C}$
  • Distància $r = 50 \, \text{cm} = 0,5 \, \text{m}$

Càlcul de la força

Substituïm els valors a la fórmula:

$$F = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{|2 \times 10^{-6} \cdot 5 \times 10^{-6}|}{(0,5)^2}$$

Calculant el numerador:

$$|2 \times 10^{-6} \cdot 5 \times 10^{-6}| = 10 \times 10^{-12} = 1 \times 10^{-11} \, \text{C}^2$$

Calculant el denominador:

$$(0,5)^2 = 0,25$$

Ara substituïm en la fórmula de la força:

$$F = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{1 \times 10^{-11}}{0,25}$$

Simplificant:

$$F = 8,99 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-11}$$

$$F = 35,96 \times 10^{-2} \, \text{N}$$

$$F \approx 0,3596 \, \text{N}$$

Resultat Final

La força amb la qual actua una càrrega sobre l’altra és aproximadament:

$$F \approx 0,36 \, \text{N}$$

Així que la força electrostàtica entre les dues càrregues és aproximadament $0,36$ N.

Sobre l'autor
Oscar Alex Fernandez Mora Etern estudiant de la Rússia tsarista. Gran aficionat als destil·lats i als fermentats. Malaltís de llibres de la MIR i entusiasta del #LaTeX. Soci de l’ACBC. Important actiu del projecte Campana de Gauss

Leave a reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *