21.6 Dos esferas pequeñas separadas por una distancia de 20.0 cm tienen cargas iguales. ¿Cuántos electrones en exceso hay en cada esfera si la magnitud de la fuerza de repulsión entre ellas es de 4.57x10-21N?

21.7 A dos esferas pequeñas de plástico se les proporciona una carga eléctrica positiva. Cuando están a 15.0 cm de distancia una de la otra, la fuerza de repulsión entre ellas tiene una magnitud de 0.220 N. ¿Qué carga tiene cada esfera a) si las dos cargas son iguales? b) si una esfera tiene cuatro veces más carga que la otra?

21.8 Dos esferas pequeñas de aluminio, cada una con una masa de 0.0250 kg, están separadas por una distancia de 80.0 cm, a) ¿Cuántos electrones contiene cada esfera? (La masa atómica del aluminio es de 26.982 g/mol, y su número atómico es 13). b) ¿Cuántos electrones habría que quitar a una esfera y agregar a la otra para crear una fuerza de atracción entre las esferas con una magnitud de 1.00x104N (aproximadamente 1 t)? Suponga que las esferas se pueden tratar como cargas puntuales. c) ¿Qué fracción de cada esfera representan estos electrones?

21.10 a) Al frotar con seda una barra de vidrio, ésta adquiere una carga cuya magnitud es de 7.50 nC. ¿Cuál es el cambio de masa de la barra? b) Al frotar con piel una barra de plástico, ésta adquiere una carga cuya magnitud es de 7.50 nC. ¿Cuál es el cambio de masa de la barra?

21.11 Tres cargas puntuales están dispuestas en línea. La carga q3 = +5.00 nC está en el origen. La carga q2 = -3.00 nC está en x = +4.00 cm. La carga q1 está en x = +2.00 cm ¿Cuál es la magnitud y el signo de q1 si la fuerza neta sobre q3 es cero?

21.12 Una carga negativa de -0.550 μC ejerce una fuerza hacia arriba de 0.200 N sobre una carga desconocida que está a 0.300 m directamente abajo de ella. a) ¿Cuáles son la magnitud y el signo de la carga desconocida? b) ¿Cuáles son las magnitud y dirección de la fuerza que la carga desconocida ejerce sobre la carga de -0.550 μC?

21.13 Se coloca una carga puntual de +3.50 μC 0.800 m a la izquierda de una segunda carga puntual idéntica. ¿Cuáles son las magnitudes y direcciones de las fuerzas que cada carga ejerce sobre la otra?

21.17 Tres cargas puntuales están ordenadas a lo largo del eje de las x. La carga q1 = +3.00 μC está en el origen, y la carga q2 = -5.00 μC está en x = 0.200 m. La carga q3 = -8.00 μC. ¿Dónde está situada q3 si la fuerza neta sobre q1 es 7.00 N en la dirección –x?

21.19 Dos cargas puntuales están situadas sobre el eje de las y como sigue: la carga q1 = -1.50 nC en y = -0.600 m, y la carga q2 = +3.20 nC en el origen (y=0). ¿Cuál es la fuerza total (magnitud y dirección) que estas dos cargas ejercen sobre una tercera carga q3 = +5.00 nC que se encuentra en y = -0.400 m?

21.20 Dos cargas puntuales están situadas sobre el eje de las x como sigue: la carga q1 = +4.00 nC está en x = 0.200 m, y la carga q2 = +5.00 nC está en x = -0.300 m. ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza total que estas dos cargas ejercen sobre una carga puntual negativa q3 = -6.00 nC que se encuentra en el origen?

21.21 Se coloca una carga puntual positiva q sobre el eje de las +y en y = a, y una carga puntual negativa –q sobre el eje de las –y en y = -a. Una carga negativa puntual –Q se encuentra en algún punto sobre el eje de las +x. a) En un diagrama de cuerpo libre, muestre las fuerzas que actúan sobre la carga –Q. b) Halle las componentes x y y de la fuerza neta que las dos cargas q y –q ejercen sobre –Q. (En su respuesta sólo deben intervenir k, q, Q, a y la coordenada x de la tercera carga). c) ¿Cuál es la fuerza neta sobre la carga –Q cuando ésta se encuentra en el origen (x=0)? d) Grafique la componente y de la fuerza neta sobre la carga –Q en función de x con valores de x entre -4a y +4a.