10 exemplos da lei de Coulomb
1. Dúas cargas están dispostas como se mostra na figura seguinte. A carga en A é de +8 microcoulombs e a carga en B é de -5 microcoulombs. A magnitude da forza de Coulomb que actúa sobre ambas as cargas é… (k = 9 x 10 9 Nm² C −2 , 1 microcoulombs = 10 −6 C)
Discusión
É coñecido :
Preguntado/a : A magnitude da forza eléctrica que actúa sobre ambas cargas
Jawab :
Fórmula da lei de Coulomb :
A magnitude da forza eléctrica que actúa sobre as dúas cargas:
2. A carga eléctrica P = +10 microcoulombs e a carga eléctrica Q = +20 microcoulombs están separadas como se mostra na figura. A magnitude da forza de Coulomb que actúa sobre ambas as cargas é…
Discusión
É coñecido :
Preguntado/a A magnitude da forza de Coulomb que actúa sobre ambas cargas
Jawab :
A magnitude da forza de Coulomb ou forza eléctrica que actúa sobre ambas cargas é de 125 Newtons.
3. Tres cargas eléctricas colócanse por separado como se mostra na imaxe! Carga A = -5 microcoulombs, carga B = +10 microcoulombs e carga C = -12 microcoulombs. A magnitude e a dirección da forza eléctrica sobre a carga B son…
Discusión
É coñecido :
Preguntado/a A magnitude e a dirección da forza eléctrica sobre a carga B
Jawab :
A forza eléctrica sobre a carga B é a resultante da forza eléctrica entre as cargas A e B e a forza eléctrica entre as cargas B e C.
A forza eléctrica entre as cargas A e B :
A carga A é negativa e a carga B é positiva, polo que a dirección da forza de Coulomb é cara á carga A e lonxe da carga B (cara á esquerda).
A forza eléctrica entre as cargas B e C :
A carga B é positiva e a carga C é negativa, polo que a dirección da forza de Coulomb é cara á carga C e lonxe da carga B (cara á dereita).
Forza eléctrica resultante sobre a carga B :
Dirección FAB á esquerda e dirección FBC á dereita.
FB =FAB - FBC = 675 N – 125 N = 550 Newtons.
A dirección da forza eléctrica resultante sobre a carga B (FB) = dirección da forza eléctrica FAB, concretamente cara á carga C (á dereita).
4. As cargas eléctricas +Q1 = 10 microcoulombs, +Q2 = 50 microcoulombs e Q3 están separadas como se mostra na figura. De xeito que a forza eléctrica que actúa sobre a carga Q2 = cero, entón a carga Q3 é …
Discusión
É coñecido :
Carga 1 (q1) = +10 μC = +10 x 10-6 Coulomb
Carga 2 (q2) = +50 μC = +50 x 10-6 Coulomb
A distancia entre as cargas 1 e 2 (r12) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10-2 m
A distancia entre as cargas 2 e 3 (r23) = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10-2 m
A forza eléctrica resultante sobre a carga 2 (F2) = 0
Preguntado/a carga 3 (q3)
Jawab :
A forza eléctrica sobre a carga 2 é a resultante da forza eléctrica entre as cargas 1 e 2 coa forza eléctrica entre as cargas 2 e 3.
A forza eléctrica entre as cargas 1 e 2 :
A carga 1 é positiva e a carga 2 é positiva, polo que a dirección é F12 está cara á carga 3 (á dereita).
A forza eléctrica entre as cargas 2 e 3 :
A carga 2 é positiva e a carga 3 é positiva, polo que a dirección é F23 está cara á carga 1 (á esquerda).
Forza eléctrica resultante sobre a carga 2 = 0 :
Dirección F12 á dereita e na dirección F23 á esquerda.
5. Na imaxe do lado, a forza repulsiva experimentada polas dúas cargas é de 144 N, polo que a distancia entre as dúas cargas é… (1 μC = 10⁻⁶ C e k = 9.10⁶ Nm².C⁻² )
A. 4 cm
B. 5 cm
C. 8 cm
10 cm de diámetro
E. 12 cm
Discusión
Sábese que:
Forza eléctrica (F12 ) = 144 N
Carga 1 (q² ) = 10 μC = 10 x 10⁻⁶ C
Carga 2 (q² ) = 4 μC = 4 x 10⁻⁶ C
Constante de Coulomb ( k) = 9 x 109 Nm².C - 2
C = Coulomb, N = Newton, m = metro
Pregunta: A distancia entre as dúas cargas (r)
Resposta:
Fórmula da lei de Coulomb:
Descrición: F = forza eléctrica, k = constante de Coulomb, q = carga eléctrica, r = distancia entre as dúas cargas eléctricas.
A distancia entre as dúas cargas (r) = 5 x 10⁻² metros = 5 x 10⁻² x 10⁻² centímetros = 5 centímetros.
A resposta correcta é B.
6. Dúas cargas eléctricas son como se mostra na imaxe de abaixo. Se a forza de Coulomb experimentada por ambas cargas é de 3,6 N, entón a distancia entre as dúas cargas é… ( 1 μC = 10⁻⁶ C e k = 9.10⁶ Nm².C⁻² )
A. 30,0 cm
B. 27,0 cm
C. 9,0 cm
3,0 cm de diámetro
E. 0,3 cm
E. 12 cm
Discusión
Sábese que:
Forza eléctrica (F12 ) = 3,6 N
Carga 1 (q² ) = 9 μC = 9 x 10⁻⁶ C
Carga 2 (q² ) = 4 μC = 4 x 10⁻⁶ C
Constante de Coulomb ( k) = 9 x 109 Nm².C - 2
C = Coulomb, N = Newton, m = metro
Pregunta: A distancia entre as dúas cargas (r)
Resposta:
Fórmula da lei de Coulomb:
Descrición: F = forza eléctrica, k = constante de Coulomb, q = carga eléctrica, r = distancia entre as dúas cargas eléctricas.
A distancia entre as dúas cargas (r) = 0,3 metros = 0,3 x 100 centímetros = 30 centímetros.
A resposta correcta é A.
7. Tres cargas puntuais están situadas nos vértices dun triángulo, como se mostra na figura. A magnitude da forza de Coulomb no punto A é… (k = 9.10 9 Nm².C⁻² ; 1 μ = 10⁻⁶ )
A. 10 N
B. 60 N
C. 90 N
D. 90 √2 N
E. 100 √2 N
Discusión
Sábese que:
Carga A (q A ) = -2 μC = -2 x 10 -6 C
Carga B (q B ) = 8 μC = 8 x 10⁻⁶ C
Carga C (q C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10⁻⁶ C
Constante de Coulomb ( k) = 9 x 109 Nm².C - 2
A distancia entre as cargas A e B (r AB ) = 4 cm = 4 x 10⁻² metros
A distancia entre as cargas A e C (r AC ) = 3 cm = 3 x 10⁻² metros
C = Coulomb, N = Newton, m = metro
Pregunta: Forza eléctrica no punto A
Resposta:
Fórmula da lei de Coulomb:
Descrición: F = forza eléctrica, k = constante de Coulomb, q = carga eléctrica, r = distancia entre as dúas cargas eléctricas.
Forza eléctrica no punto A:
F AB e F AC forman un ángulo recto, polo que a forza resultante calcúlase usando a fórmula pitagórica.
A resposta correcta é D.
8. Dous obxectos cunha carga eléctrica Q1 e Q2 a unha distancia de r cm, crea unha forza repulsiva de 10 N. Entón, a carga Q1 desprazada de xeito que a forza resultante sexa de 40 N. A constante k = 9 x 109 Nm2.C-2, entón a carga Q1 debe ser movido por…
A. A 1/2 r de distancia de Q 2
B. 1/2 r achégase a Q2
C. 1 r afástase de Q 2
D. 2 r achégase a Q2
E. 2 r afástase de Q 2
Discusión
Sábese que:
Distancia entre Q1 e Q2 = r cm
Forza repulsiva (F) = 10 N
Se a carga Q1 se despraza, a forza repulsiva (F) = 40 N
Constante (k) = 9 x 109 Nm².C - 2
Pregunta: a carga Q 1 debe ser desprazada por...
Resposta:
Fórmula da forza eléctrica:
F = k Q1 Q2 / r2
A distancia (r) é inversamente proporcional á forza (F). Isto significa que se a forza é maior, a distancia entre as cargas será menor. Polo tanto, a carga Q1 debe achegarse á carga Q2.
A resposta correcta é B.
9. Carga eléctrica +q3 = 20 μC, +q2 = 10 μC e q1 separados como se mostra na imaxe. De xeito que a forza de Coulomb que actúa sobre a carga q2 = cero entón a carga q1 é …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Debate:
É coñecido :
+q3 = 20 μC
+q2 = 10 μC
Preguntado/a :
q1 =?
Jawab :
A cargo q2 forza de traballo F23 e F21, onde F23 dirixida á esquerda. De xeito que a forza resultante que actúa sobre q2 é igual a cero entón q1 debe ser positiva para que a forza F21 dirixíndose á dereita.
Carga q1 = +5 μC.
A resposta correcta é C.
10. Tres cargas eléctricas + q₁ = 5 μC, +q₂ = 10 μC e +q₃ = 10 μC están aliñadas. Se a = 10 cm, entón a magnitude e a dirección da forza eléctrica que actúa sobre a carga q₂ é … ( k = 9 x 10⁶ Nm₂C⁻² )
A. 7,5 N cara a q1
B. 11,25 N cara a q2
C. 15 N cara a q1
D. 22,5 N cara a q1
E. 78,75 N cara a q1
Debate:
É coñecido :
q1= 5 μC, q2 = 10 μC e q3 = 10 μC
a = 0,1 m
Preguntado/a :
A magnitude e a dirección da forza resultante de Coulomb sobre q2 ?
Jawab :
Hai dúas forzas de Coulomb que actúan sobre q2, concretamente F21 e F23, onde as direccións destas dúas forzas son opostas. q1 positivo e q2 positivo para que a forza F21 cara á dereita (cara a q)3). q2 positivo e q3 positivo para que a forza F23 indo á esquerda (cara a q)1).
A magnitude da forza eléctrica resultante = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
A dirección da forza resultante é a mesma que a dirección da forza F23, cara a q1.
A resposta correcta é E.
