Junio 15-16, Opción B

a)      Escriba y comente la Ley de Coulomb.

b)      Sobre el eje X se sitúa una carga Q₁ = 4 μC. A una distancia d₁ = 12 cm a la derecha de Q₁ colocamos una segunda carga Q₂ , y a distancia d₂ = 8 cm a la derecha de Q₂ se sitúa una tercera carga q = 3 μC. La fuerza total que actúa sobre la carga q es F = 150 N en la dirección positiva del eje X. Determine el valor (con su signo) de la carga Q_2.

Datos:  K = 1/(4πε₀) = 9·10⁹ N·m²·C² ;   1μC = 10^-6 C

SOLUCIÓN

a)      Ver Junio 03/04 Opción A

b)      Ojo! Las distancias en el dibujo no están a escala

Según lo visto en el apartado anterior, Q₁ ejercerá una fuerza sobre q que llevará la dirección positiva del eje X y de valor:

Como la fuerza resultante es de la misma dirección y sentido pero de mayor valor, Q₂ debe ejercer una fuerza F₂ de la misma dirección y sentido y de valor F₂ = 150 – 2,7 = 147,3 N

Así pues, debe ser una carga positiva cuyo valor podemos obtener despejando de la expresión