Ley de Coulomb Ejercicios Resueltos

La siguiente figura muestra tres partículas cargadas:
¿Qué fuerza electrostática, debida a las otras dos cargas, actúa sobre q1?
Considere que:
q1= -1.2 μC
q2= 3.7 μC
q3= -2.7 μC
r12= 15 cm
r13= 10 cm
θ= 32°

Recordemos que μ (micro) significa 10 elevado a la menos 6
o sea que -1.2 μC es igual a -1.2x10^-6 C

Por la Ley de Coulomb sabemos que la fuerza que va a ejercer la carga q2 sobre q1 es igual a:
F12= K (q1q2)/(r12)²
donde la constante k= 9x10⁹ Nm²/C²
F12= 1.776 N

Ahora calculamos la fuerza que ejerce la carga q3 sobre la carga q1:

F13= K(q1q3)/r13
F13= 2.484 N

Nota: Al realizar los cálculos de la fuerza, no tomamos en cuenta el signo de las cargas, ya que por ahora sólo nos interesa la magnitud de dicha fuerza.

Ahora vamos a descomponer los vectores obtenidos (F12 y F13) en sus correspondientes componentes rectangulares:


La componente en x de F12 es igual a la magnitud de la fuerza que obtuvimos anteriormente, es decir Fx12= 1.77 N
Y la componente F13x= F13 sen 32°

Fx= Fx12 + Fx13= 3.09 N

Ahora obtenemos las componentes en Y:

Fy= F12y + F 13y

La componente en y de F12= 0

Fy= 0 + (-F13 cos 32°)
Fy= -2.10 N
la fuerza resulta negativa porque la carga q1 y q3 tienen el mismo signo
por lo tanto se repelen.

La fuerza total ejercida por las cargas q2 y q3 sobre q1 se obtiene:
F= √(3.09²)+(- 2.10²)
F= 3.74 N

Conversiones de Temperatura

Las famosas fórmulas:
K= °C + 273 (Grados Celsius a grados Kelvin)
°F= 9/5 °C + 32 (Grados Centígrados a grados Fahrenheit)
°C= 5/9 °F - 32 (Grados Fahrenheit a grados Celsius)
R= °C +453 (Grados Celsius a Rankine)

Pero hay una forma más fácil que memorizar fórmulas para hacer conversiones de escalas de temperatura, y es empleando Puntos Fijos:

Sabemos que la temperatura de ebullición del agua a 1 atm de presión es igual a 100 °C lo cual equivale a 212 °F, también sabemos que el punto de congelación del agua en estas mismas condiciones es igual a 0 °C que es igual a 32 °F

También sabemos que de 100 a 0 hay 100 unidades
y de 212 a 32 hay 180 unidades
así que podemos realizar la siguiente igualdad:

(°C - 0°C)/(100 °C)=(°F - 32 °F)/(180 °F)

y después simplemente despejamos
como ya tenemos arriba la fórmula para convertir grados Fahrenheit a Celsius
obtendremos la fórmula para obtener grados Celsius a partir de grados Fahrenheit
C = [(100)][(°F-32)/180)] + 0
simplificando:
°C= (100/180)(°F - 32)
°C= (5/9)°F - 32

Empleando ésta técnica de puntos fijos, podrás obtener tú mism@ la ecuación para convertir cualquier valor de temperatura a la escala que tu quieras.

Calculando la masa del Foton

He escuchado y leído opiniones encontradas con respecto a la masa de un fotón, algunos dicen que los fotones tienen masa, y hay quienes dicen que no tiene.
En este post vamos a calcular la masa de un fotón con unas sencillas operaciones (partiendo del supuesto de que el fotón tiene masa).
Si decimos que la longitud de onda de nuestro fotón es igual a 500 Å (Armstrongs) podemos proceder de la siguiente manera:

Sabemos que la longitud de onda puede ser obtenida si dividimos la constante de Planck (0.66262x10ˉ³³ Js) entre la cantidad de movimiento "p"

λ= h/p

sabemos que la cantidad de movimiento "p" es igual a la masa por la velocidad
p=mv

así que sustituimos en la ecuación de función de onda

λ= h/mv

despejamos m

m= h/λv

como el problema trata de un fotón, su velocidad será la constante c de la velocidad de la luz:
c=2.997925x10⁸ m/s

ahora sólo nos queda sacar nuestra calculadora y obtener la masa del fotón
Recordemos que 1Å es igual a 1x10ˉ¹°m

m= (0.66262x10ˉ³³ Js)/(500x10ˉ¹°m)(2.997925x10⁸m/s)=0.000442039x10ˉ³¹ Kg