Solucions Física en context 2: Q40

Q40

Calculeu la força electrostàtica que actua sobre cadascuna de les boles de la Figura 30. Feu servir les dades que mostra el diagrama. Calculeu també les càrregues, suposant que les dues són iguals en valor absolut.

Per a què el sistema estigui en equilibri, la suma de les forces que actua sobre cada càrrega ha de ser zero. Així, per a la càrrega de l'esquerra tenim:

$T amb fletxa dreta a sobre més F amb fletxa dreta a sobre més P amb fletxa dreta a sobre igual 0$

Si descomponem el vectors en els eixos x i y:

$x parèntesi dret espai F menys T per sin espai 30 º igual 0 y parèntesi dret espai T per cos espai 30 º menys P igual 0$

$x parèntesi dret espai F igual T per sin espai 30 º y parèntesi dret espai T per cos espai 30 º igual P$

$x parèntesi dret espai F igual T per sin espai 30 º y parèntesi dret espai P igual T per cos espai 30 º$

$fracció F entre P igual fracció numerador T per sin espai 30 º entre denominador T per cos espai 30 º fi fracció$

$fracció F entre P igual tan espai 30 º$

$F igual P per tan espai 30 º igual 0 coma 1 per tan 30 º$ =

$envoltori caixa F igual 0 coma 0577 espai N fi envoltori$

Per saber el valor de les càrregues necessitem saber la distància que n'hi ha entre elles:

La distància horitzontal x que està separada la càrrega és:

s i n espai 30 º igual fracció x entre 1

x igual 0 coma 5 espai m

D'aquesta manera la distància entre les dues càrregues serà d=1m, per tant la força:

F igual k per fracció numerador Q per Q entre denominador r al quadrat fi fracció

0 coma 0577 igual 9 per 10 elevat a 9 per fracció Q al quadrat entre 1 al quadrat

envoltori caixa Q igual 2 coma 53 per 10 elevat a menys 6 fi elevat igual 2 coma 53 espai mu C fi envoltori

Propietat intel·lectual i drets d'autoria

Q40