Explicación paso a paso:
Ejemplo 23.1 El átomo de hidrogeno El electrón y el protón de un átomo de hidrogeno están separados (en promedio) por una distancia de aproximadamente 5,3 x 10 -11 m. Encuentre las magnitudes de la fuerza eléctrica y la fuerza gravitacional entre las dos partículas. q q 1 2 electrón protón Fuerza electrica = K e r2 r = 5,3 * 10- 11 m m2 K e = 8,9875 x 109 N C2 q1 = carga del electrón = - 1,6021917 X 10-19 Coulombios q2 = carga del protón = 1,6021917 X 10-19 Coulombios r = es la distancia que los separa = 5,3 x 10 -11 m. ⎛ -19 C ⎞ * ⎛1,6021917 * 10 −19 C ⎞ q1 q 2 2 ⎜1,6021917 * 10 ⎟ ⎜ ⎟ Fuerza electrica = K e = 8,9875 * 10 9 N m *⎝ ⎠ ⎝ ⎠ r 2 C 2 2 ⎛ 5,3 * 10 -11 m ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ m 2 2,567018 * 10 − 38 C 2 Fuerza electrica = 8,9875 * 10 9 N * = 8,9875 * 10 9 N * 0,0913854 * 10 -16 C 2 28,09 * 10 − 22 m 2 Fuerza = 0,8213 *10-7 Newton la fuerza gravitacional entre las dos partículas, se halla con la ley gravitacional de newton. m mp Fuerza gravitacional = G e r2 m2 G = 6,7 x 10 -11 N Kg 2 me = masa del electrón = 9,1095 X 10-31 Kg mp = masa del protón = 1,67261 X 10-27 Kg r = es la distancia que los separa = 5,3 x 10 -11 m. ⎛ - 31 Kg ⎞ * ⎛1,67261 * 10 − 27 Kg ⎞ me m 2 ⎜ 9,1095 * 10 ⎟ ⎜ ⎟ Fuerza gravitacional = G p = 6,7 * 10 -11 N m * ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ r 2 Kg 2 2 ⎛ 5,3 * 10 -11 m ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎛ - 58 Kg 2 ⎞ 2 ⎜15,2366 * 10 ⎟ Fuerza gravitacional = 6,7 * 10 -11 N m * ⎝ ⎠ = 6,7 * 10 -11 N * 0,5424 * 10 - 36 Kg 2 28,09 *10 - 22 m 2 Fuerza gravitacional = 3,6342 *10-47 Newton Ejemplo 23.2 Encuentre la fuerza resultante Considere tres cargas puntuales localizadas en las esquinas de un triangulo recto, como se muestra en al figura 23.7, donde q1 = q3 = 5 µc, q2 = -2 µc, a 0 0,1 m. Encuentre la fuerza resultante ejercida sobre q3 q1 = q3 = 5 µc = 5*10-6 C q2 = -2 µc = -2*10-6 C 2
