Q1
Q2
30 cm
a) Valor de la fuerza que Q1 ejerce sobre Q2
La ley de Coulomb establece que:
F =k·
|Q1 · Q2 |
r2
donde:
k = 9 × 109 Nm2 /C2
Q1 = −4.3 µC = −4.3 × 10−6 C
Q2 = −2 µC = −2 × 10−6 C
r = 30 cm = 0.3 m
Sustituyendo:
F = 9 × 109 ·
−12
|(−4.3 × 10−6 )(−2 × 10−6 )|
9 8.6 × 10
=
9
×
10
·
(0.3)2
0.09
F = 9 × 109 · 9.56 × 10−11 ≈ 0.861 N
Sentido: Como ambas cargas son negativas, la fuerza es de repulsión.
Entonces, Q1 ejerce una fuerza sobre Q2 hacia la derecha:
F⃗12
F⃗21
Q1
Q2
1
b) Si Q1 se vuelve 10 veces mayor, Q2 la mitad
y r se mantiene constante
Q′1 = 10 · Q1 ,
F′ = k ·
Q′2 =
1
· Q2
2
|Q′1 · Q′2 |
|(10Q1 )(0.5Q2 )|
|Q1 Q2 |
=
k
·
=
5
·
k
·
=5·F
r2
r2
r2
F ′ = 5 · 0.861 = 4.305 N
c) Si la distancia se vuelve 5 veces mayor
r′ = 5 · r
F′ = k ·
|Q1 Q2 |
1
|Q1 Q2 |
F
=
·k·
=
2
2
(5r)
25
r
25
0.861
= 0.03444 N
25
Conclusión: La fuerza disminuye 25 veces al aumentar la distancia 5
veces.
F′ =
2
0
