Pregunta
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Calcula la distancia que separa dos cargas de \( 1.5 \times 10^{-5} \mathrm{C} y 2.9 \times 10^{-5} \mathrm{C} \) respec- tivamente, si entre ellas hay una fuerza de \( 1.6 \times 10^{3} \mathrm{~N} \). Expresa el resultado en centimetros.

Ask by Bolton Vaughn. in Mexico
Mar 10,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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La distancia entre las dos cargas es aproximadamente 4.95 centímetros.

Solución

\[ \textbf{Paso 1:} \quad \text{Usamos la ley de Coulomb: } F = k \frac{q_1 \, q_2}{r^2} \quad \Rightarrow \quad r = \sqrt{\frac{k \, q_1 \, q_2}{F}} \] \[ \textbf{Paso 2:} \quad \text{Sustituimos los valores:} \] \[ r = \sqrt{\frac{9 \times 10^{9} \times (1.5 \times 10^{-5}) \times (2.9 \times 10^{-5})}{1.6 \times 10^{3}}} \] \[ \textbf{Paso 3:} \quad \text{Calculamos el producto de las cargas:} \] \[ (1.5 \times 10^{-5}) \times (2.9 \times 10^{-5}) = (1.5 \times 2.9) \times 10^{-10} = 4.35 \times 10^{-10} \, \text{C}^2 \] \[ \textbf{Paso 4:} \quad \text{Multiplicamos por la constante de Coulomb:} \] \[ 9 \times 10^{9} \times 4.35 \times 10^{-10} = (9 \times 4.35) \times 10^{-1} = 39.15 \times 10^{-1} = 3.915 \] \[ \textbf{Paso 5:} \quad \text{Dividimos por la fuerza:} \] \[ \frac{3.915}{1.6 \times 10^{3}} = \frac{3.915}{1600} \approx 0.002446875 \] \[ \textbf{Paso 6:} \quad \text{Calculamos la raíz cuadrada para hallar } r: \] \[ r = \sqrt{0.002446875} \approx 0.04947 \, \text{m} \] \[ \textbf{Paso 7:} \quad \text{Convertimos a centímetros: } \] \[ 0.04947 \, \text{m} \times 100 = 4.947 \, \text{cm} \approx 4.95 \, \text{cm} \] \[ \boxed{r \approx 4.95 \, \text{cm}} \]

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Beyond the Answer

Para calcular la distancia entre dos cargas, podemos utilizar la ley de Coulomb, que se expresa como: \[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] donde \( F \) es la fuerza entre las cargas, \( k \) es la constante de Coulomb (\( 8.99 \times 10^9 \, \mathrm{N \cdot m^2/C^2} \)), \( q_1 \) y \( q_2 \) son los valores de las cargas, y \( r \) es la distancia entre ellas. Reorganizando la fórmula para encontrar \( r \): \[ r = \sqrt{ k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{F} } \] Sustituyendo los valores, tenemos: \[ r = \sqrt{ \left( 8.99 \times 10^9 \, \mathrm{N \cdot m^2/C^2} \right) \frac{|1.5 \times 10^{-5} \mathrm{C} \cdot 2.9 \times 10^{-5} \mathrm{C}|}{1.6 \times 10^{3} \mathrm{~N}} } \] Calculamos el numerador: \[ |1.5 \times 10^{-5} \cdot 2.9 \times 10^{-5}| = 4.35 \times 10^{-10} \mathrm{C^2} \] Sustituyendo: \[ r = \sqrt{ \left( 8.99 \times 10^9 \right) \frac{4.35 \times 10^{-10}}{1.6 \times 10^3} } \] Calculamos el valor: \[ r = \sqrt{ \left( 8.99 \times 10^9 \right) \cdot \left( 2.71875 \times 10^{-13} \right) } \] \[ r = \sqrt{2.448 \times 10^{-3}} \approx 0.0495 \, \mathrm{m} \] Para convertir a centímetros, multiplicamos por 100: \[ r \approx 4.95 \, \text{cm} \] Por lo tanto, la distancia que separa las dos cargas es aproximadamente \( 4.95 \, \text{cm} \).

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