Autor Tema: Problema de cargas

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17 Agosto, 2008, 08:28 am
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hoyxmi

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Que tal, tengo este problema de cargas:

3 cargas q1=20 Mc(microcoulomb) , q2=10 Mc, q3=30 Mc están alineados de modo que la distancia entre dos consecutivas es de 10 cm. Hallar la fuerza resultante que cada dos de ellas ejercen sobre la tercera.                   

Acá la respuesta de la guía dice F1=45 N i  ;  F2=90 N i; F3=-135 N i        pero a mi me da otra cosa, yo apliqué la formula de pares pero no era así el ejercicio, no tengo idea como resolverlo la verdad, ya que no se como tratar con 3 cargas, estoy hablando de la formula

\( F=K.q1.q2/d^2 \)     donde \( K=9.10^9  N.m^2/C^2 \) , como me doy cuenta si se repelen o no entre sí? en que influye esto al problema???. Si alguien me puede ayudar diciendome como se llega al resultado ese, ya que estuve tratando de llegar al resultado pero no pude, mantengan las respuestas simples(sin integrales ni nada de eso) ya que soy novato y estoy en el secundario, un saludo y desde ya muchas gracias

17 Agosto, 2008, 06:59 pm
Respuesta #1

aladan

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Hola
Segun el enunciado las 3 cargas tienen el mismo signo, lo que implica que las fuerzas que aparecen tienden a separarlas, como se ve en el gráfico, sobre la
         
                                                                  \( Q_1 \)
debes calcular las fuerzas

                                          \( F_{21} \)  y \( F_{31} \)

la resultante es la suma vectorial de las dos.
para
                                             \( Q_2 \)
evalua
                             \( F_{12} \)  y \( F_{32} \)

para
                                                 \( Q_3 \)

calcula
                            \( F_{13} \)  y \( F_{23} \)


Aseguraté no tienes error en el enunciado, porque las soluciones que dices tiene la guia no los veo posibles.
Saludos
 



Siempre a vuestra disposición

17 Agosto, 2008, 07:29 pm
Respuesta #2

hoyxmi

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pero como harías eso que decís, por favor, al menos dame un ejemplo con una de las 3 cargas y yo sigo con el resto...

17 Agosto, 2008, 07:55 pm
Respuesta #3

escarabajo

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Hola..

Con lo dicho por aladan, resta hacer cuentas.

Si tenés 2 cargas \( q_1 \) y \( q_2 \) , la interacción entre ellas viene dada por:

\( F=\displaystyle\frac{k |q_1| |q_2|}{d^2} \)

La fuerza es en la dirección que une las 2 cargas, y el sentido se determina con el signo de las mismas. Si ambas son positivas, como dice aladan, la fuerza eléctrica tiende a alejarla una de la otra, y si son opuestas, la fuerza será tal que intente juntarlas.

Como las 3 cargas están alineadas, en cada carga, las fuerzas que hagan las otras dos serán colineales, así que se suman sin problemas, pero es importante que veas que son magnitudes vectoriales, y hay que tener cuidado al momento de sumar las fuerzas.

Saludos.

PD: ¿Es sólo a mi que no me carga el gráfico que hizo aladan?
"Escapar sólo no es interesante...minimo tienen que ser dos".

18 Agosto, 2008, 12:43 am
Respuesta #4

hoyxmi

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ta bien, el concepto se entiende, pero por ejemplo

F(carga 1 y 2)=180 N        ahora tengo que ver la fuerza que 1 y 2 ejercen sobre 3, entonces que fórmula hago para saber esto?? porque yo necesito combinar este resultado con la carga 3, como lo asocio??? si me pueden dar un ejemlpo CONCRETO, les agradecería, no necesito mas explciaciones teóricas, quiero ver la teoría plasmada en un ejercicio, un ejemplo corto al menos, por ejemplo si pueden hacer la 1 con la 2 y ver que fuerza ejerce sobre la 3, y yo hago el resto, no creo que sea mucho pedir....

18 Agosto, 2008, 01:33 am
Respuesta #5

escarabajo

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Ok. Acá va la fuerza neta sobre la carga 1, aunque, si la teoría se entiende, no es más que aplicar la fórmula de fuerza enter dos cargas, y sumar ambas fuerzas.

Tenémos que sobre la carga 1 actúan 2 fuerzas, correspondientes a la carga 2 y 3.

Supongamos que las cargas 1 y 3 están en las puntas, y la 2 en el centro. Si definimos sentido positivo hacia la derecha, y negatio hacia la izquierda:

\( F_{21}=-\displaystyle\frac{k|q1||q_2|}{d_{12}^2} \) (fuerza de 2 sobre 1)

\( F_{31}=-\displaystyle\frac{k|q_1||q_3|}{d_{13}^2} \) (fuerza de 3 sobre 2)

Y por lo tanto, nuevamente, como las fuerzas son colineales, dado que están todas las cargas alineadas, entonces basta sumar numéricamente los valores obtenidos:

\( F_{\text{neta sobre 1}}=F_{21}+F_{31} \)

Espero que quede claro, cualquier cosa preguntá. Tendrías que repetir lo mismo con las otras cargas. Notá que, por ejemplo, el valor de la fuerza de 1 sobre 3 es de igual valor que la que hace 3 sobre 1, pero cambia el sentido.(esto se debe a que son fuerzas de acción-reacción).

Saludos.


"Escapar sólo no es interesante...minimo tienen que ser dos".

18 Agosto, 2008, 05:34 am
Respuesta #6

hoyxmi

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muchisimas gracias!, esa era exactamente la respuesta que estaba buscando. Ahora me salieron 7 ejercicios mas gracias a tu ejemplo, esto es lo que le decia a aladan que no me quería dar un ejemplo, a veces por mas que sepas la teoría falta ver todo plasmado en un simple ejemplo(no es una crítica para Aladan, que quede claro).....