Dos cargas eléctricas iguales, a 20 cm de distancia entre sí, en el vacío, se repelen con 100 dyn de fuerza. ¿Cuánto valen las cargas?

Dos cargas eléctricas iguales, a 20 cm de distancia entre sí, en el vacío, se repelen con 100 dyn de fuerza. ¿Cuánto valen las cargas?

Solución:

DATOS: \(\quad q_1=q_2=q\), \(\quad r=20\,\text{cm}\), \(\quad F=100\,\text{dyn}\), \(\quad q=?\)

\[ \begin{aligned} F = \frac{1}{4\pi\varepsilon_o} \frac{q^{2}}{r^{2}} \quad \Longrightarrow\quad  q &= \pm\sqrt{F\left(\frac{1}{4\pi\varepsilon_o}\right)^{-1}r^{2}}=\pm\, r \,\sqrt{F\left(\frac{1}{4\pi\varepsilon_o}\right)^{-1}}\\ q &= \pm 20\times 10^{-2}\,\text{m}\;\sqrt{100\times 10^{-5}\text{N}(9\times 10^{9})^{-1}\frac{\text{C}^2}{\text{N}\,\text{m}^2}}\\ q &= \pm 66.67\times10^{-9}\text{C}\\ q &= \boxed{\pm 66.67\,\text{nC}} \end{aligned} \]

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La figura muestra una disposición de cuatro partículas cargadas, con un ángulo \(\theta=30.0^{\circ} \mathrm{y}\) una distancia \(d=2.00 \mathrm{~cm}\). La partícula 2 tiene una carga \(q_{2}=8.00 \times 10^{-19} \mathrm{C}\); las partículas 3 y 4 tienen cargas \(q_{3}=q_{4}=-1.60 \times 10^{-19} \mathrm{C}\). (a) ¿Cuál es la distancia \(D\) entre el origen y la partícula 2 si la fuerza electrostática neta sobre la partícula 1 debida a las otras partículas es cero? (b) Si las partículas 3 y 4 se acercaran al eje \(x\) pero mantuvieran su simetría con respecto a ese eje, ¿el valor requerido de \(D\) sería mayor, menor o igual que en el inciso (a)?

Obtenga la fuerza que actúa sobre una carga puntual positiva \(q\) situada a una distancia \(x\) del extremo de una varilla de longitud \(L\), con una carga positiva \(Q\) distribuida uniformemente (ver figura )