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Mensaje 19 May 08, 02:50  5821 # 1



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bueno, un saludo a todos los miembros de este foro, mi nombre es luuchiitoo, y soy de Chile, un país que queda en Sudamérica, me encanta la física, y espero aprender mucho con este foro...


bueno este es un problema: habla que dos diminutas pelotas metálicas identicas que poseen cargas q₁ y q₂. dice que la fuerza repulsiva que ejerce una sobre la otra cuando están separadas a 20cm es de 1.35 x 10-4N. posteriormente se tocan una a la otra y se vuelven a separar a 20cm, ahora la fuerza repulsiva es de 1.406 x 10-4N. y se pide determinar q₁ y q₂.

bueno, más que la respuesta al problema, me gustaría si me pueden ayudar con una duda, ya que por lo general los problemas de física se resuleven con lógica, más no entendí porque las fuerzas son distintas cuando están a las mismas distancias, espero por favor me ayuden ...
          
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Mensaje 19 May 08, 12:32  5826 # 2


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Hola Luuchiitoo, bienvenido, me alegro que te hayas decidido a participar.

F = K·q1·q2/d² [Ley de Coulomb] (módulos)

Verás, la fuerza de interacción de dos cargas depende de la distancia pero también del producto de las cargas. Esto quiere decir que si en un principio una carga tenía 1 C y la otra 3 C, la fuerza es proporcional al producto de ambas 1·3=3



F1 = K·1·3/d² = K'·3

Pero si una esferita cede carga a la otra, pongamos 1 C, para igualar los potenciales de ambas, entonces ahora ambas tienen 2 C y su producto es ahora mayor, 4.

F2 = K·2·2/d² =K'·4

Se observa que aunque la suma de las cargas es igual, su producto no lo es y por tanto tampoco la fuerza.

Si la naturaleza hubiera escogido como ley que F = K·(q1+q2)²/d² (lo del cuadrado de la suma de las cargas es para mantener las unidades; dimensiones) entonces la fuerza sería la misma al pasar un coulomb de una a otra ya que la suma sería la misma; pero no es así.

Si quieres lo haces y lo expones aquí. Lo podremos corregir si hiciera falta.


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 Última edición por Galilei el 20 May 08, 08:46, editado 1 vez en total 
          
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Mensaje 20 May 08, 04:25  5872 # 3


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aaaa, entonces la fuerza cambia producto de que al tocarse hubo un cambio de carga?
          
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Mensaje 20 May 08, 08:45  5874 # 4


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Sí. El planteamiento sería el siguiente:

Inicialmente las esferas tienen una carga q1 y q2, al tocarse pasa una carga qx de una a otra hasta igualar los potenciales de ambas (voltios). Cuando dos metales se tocan tiende a igualarse la energía por unidad de carga (potencial).

Cuando se tocan las esferas, al ser identicas, alcanzan el mismo potencial cuando las cargas son iguales, "q". El potencial de una esfera depende del radio.

F2 = K·q·q/d² = K·q²/d² ⇒ De aquí sacamos q.

Antes de tocarse, tenían distinta carga. Al hacerlo pasó cierta carga de una a otra "qx", inicialmente la primera tenía una carga de (q-qx), y la otra (q+qx). Luego inicialmente:

F1 = K·(q-qx)·(q+qx)/d² ⇒ De aquí sacamos "qx"

Inicialmente las cargas de cada esfera serían:

q1 = q - qx
q2 = q + qx

Nota:

F1 = 1,35·10-4 N
F2 = 1,406·10-4 N

Potencial de una esfera (Wiki)


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Mensaje 21 May 08, 15:32  5891 # 5


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em, ok, y mi última duda respecto al problema (disculpen por abusar de su paciencia al explicarme)

porqué las cargas se repelen en el ejercicios, si ambas tienen igual carga?
          
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Mensaje 21 May 08, 21:19  5895 # 6


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Cuando dos carga tienen el mismo signo se repelen y distinto, se atraen, ese es el criterio.

En los images se llaman polos Norte y Sur. Se sigue el mismo criterio.

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