Escenario: Dos partículas cargadas, un protón y un electrón, están separadas por una distancia de 1 nanómetro (1 x 10⁻⁹ m). Calcule la fuerza electrostática entre ellos.
Dado:
* Carga de un protón (Q₁):+1.602 x 10⁻¹⁹ C
* Carga de un electrón (Q₂):-1.602 x 10⁻¹⁹ C
* Distancia entre las partículas (r):1 x 10⁻⁹ m
* Constante de Coulomb (k):8.98755 x 10⁹ n · m²/c²
Fórmula:
F =k * | q₁ * q₂ | / r²
Cálculo:
F =(8.98755 x 10⁹ n · m²/c²) * | (1.602 x 10⁻¹⁹ c) * (-1.602 x 10⁻¹⁹ c) | / (1 x 10⁻⁹ m) ²
F ≈ 2.307 x 10⁻⁸ n
Resultado: La fuerza electrostática entre el protón y el electrón es de aproximadamente 2.307 x 10⁻⁸ N. Dado que las cargas son opuestas, la fuerza es atractiva.
nota: Este es un ejemplo simple para ilustrar la aplicación de la ley de Coulomb. La interacción real entre protones y electrones en un átomo real es más compleja e implica mecánica cuántica.
