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Maria Lovera

Hola pporfa me podrian ayudar a plantear estos ejercicios:

En un sistema de coordenadas rectangulares se colocan tres cargas puntuales q1, q2 y q3. El valor de cada carga y sus coordenadas x,y,z respecto al sistema se resume en la siguiente tabla (IMAGEN):
 

1. ¿Cu´al es el valor de cx?
2. ¿Cu´al es el valor de cy?
3. ¿Cu´al es el valor de cz?

Mostrar que la magnitud de la fuerza sobre una carga q4 = −Q en el punto p viene dada por (imagen): F = Q² *cf/ 4πεa² 

4. ¿Cual es el valor de cf ?

Las otras preguntas estan en la imagen


Respuestas (1)

Vamos con una orientación, para la determinación de la expresión vectorial del campo eléctrico resultante en el punto P.

Tienes los datos:

q1 = -400*Q, ubicada en el punto A(0;a;0),

q2 = 500*Q, ubicada en el punto B(-2a;-2a;0),

q3 = -200*Q, ubicada en el punto C(a;3a;0),

y el punto en estudio: P(-2a;-a;0).

Luego, planteas las expresiones de los vectores de posición del punto P con respecto a los puntos A, B y C, y queda:

r1P = AP = < -2a ; -2a ; 0 >, cuyo módulo es: |r1P| = 2√(2)a, y cuyo vector unitario asociado es: R1P = r1P/|r1P| = < -1/√(2) ; -1/√(2) ; 0 >,

r2P = BP = < 0 ; a ; 0 >, cuyo módulo es: |r2P| = a, y cuyo vector unitario asociado es: R2P = r2P/|r2P| = < 0 ; 1 ; 0 >, 

r3P = CP = < -3a ; -4a ; 0 >, cuyo módulo es: |r3P| = 5a, y cuyo vector unitario asociado es: R3P = r3P/|r3P| = < -3/5 ; -4/5 ; 0 >;

luego, planteas las expresiones vectoriales de los campos eléctricos producidos por las tres cargas en el punto en estudio, sustituyes expresiones, resuelves, y queda:

E1P = (k*q1/|r1P|2)*R1P = -(400*k*Q/[8a2])*< -1/√(2) ; -1/√(2) ; 0 > = -(50*k*Q/a2)*< -1/√(2) ; -1/√(2) ; 0 > = (50*k*Q/[√(2)*a2])*< 1 ; 1 ; 0 >,

E2P = (k*q2/|r2P|2)*R2P = (500*k*Q/a2)*< 0 ; 1 ; 0 >,

E3P = (k*q3/|r3P|2)*R3P = -(200*k*Q/[25a2])*< -3/5 ; -4/5 ; 0 > = -(8*k*Q/a2)*< -3/5 ; -4/5 ; 0 >;

luego, planteas la expresión del campo eléctrico resultante en el punto en estudio, y queda:

EP = E1P + E2P + E3P,

y queda para ti sustituir las expresiones vectoriales que tienes remarcadas, y resolver la suma vectorial.

Espero haberte ayudado.