La distancia de separación entre los electrones se corresponde con 5.08 m.
¿Cómo se calcula la fuerza entre cargas eléctricas?
La magnitud de la fuerza eléctrica que se genera entre cargas eléctricas se puede calcular mediante la ley de Coulomb a partir de la distribución espacial de las cargas mismas.
En nuestro caso, se asume que se tienen dos cargas puntuales, para las cuales se quiere hallar la separación entre las mismas. La ley de Coulomb para la distribución mostrada será:
- π = constante numérica = 3.14
- ∈o = constante de permitividad = 8.85×10⁻¹² C²/N×m²
- q₁ = q₂ = carga del electrón = 1.6×10⁻⁹ C
- r = separación entre cargas = ¿?
Cálculo del peso del electrón en la superficie de la Tierra:
En la superficie de la Tierra, un electrón tiene un peso que puede ser hallado mediante la ecuación:
- m = masa del electrón = 9.1×10⁻³¹ Kg
- g = aceleración de la gravedad: 9.8 m/s²
- Sustituyendo datos en (2): Pe⁻ = 9.1×10⁻³¹ Kg×9.8 m/s² = 8.92×10⁻³⁰ N
- Condición: F = Pe⁻ = 8.92×10⁻³⁰ N
Cálculo de la separación en los electrones:
- Despejando r y sustituyendo datos en la ecuación (1):
- r = √[(1.6×10⁻¹⁹ C)²/(4π×8.85×10⁻¹² C²/N×m²×8.91×10⁻³⁰ N)]
- r = √[2.56×10⁻³⁸ C²/9.9×10⁻⁴⁰ C²/m²]
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