3. Dos protones en un núcleo atómico están típicamente sepa-
rados por una distancia de 2 x 10-15 m. La fuerza de repul-
sión eléctrica entre los protones es enorme, pero la fuerza
nuclear atractiva es aún más fuerte y mantiene el núcleo
apartado de la ruptura. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza
eléctrica entre dos protones separados por 2.00 x 10-15 m?

La fuerza electrostática entre dos protones en un núcleo atómico y situados a una distancia de 2.00 × 10⁻¹⁵ metros es igual a una magnitud de 57.523 newtons.

¿Cómo determinar la fuerza eléctrica entre dos partículas?

De acuerdo con el principio de conservación de la carga, dos elementos con cargas de igual polaridad se repelen entre sí y experimentan una fuerza electrostática mutua modelada por la ley de Coulomb, la cual establece que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Los protones se pueden modelar como partículas.

La fuerza electrostática (F), en newtons, es descrita por la siguiente fórmula:

F = k · q₁ · q₂/r² (1)

Donde:

q₁, q₂ - Cargas electrostáticas de la partículas, en coulombs.
k - Constante electrostática, en newton-metros cuadrados por coulomb cuadrado.
r - Distancia entre las partículas, en metros.

A continuación, hallamos la fuerza eléctrica entre los dos protones:

F = (8.988 × 10⁹ N · m²/C²) · (1.6 × 10⁻¹⁹ C)²/(2.00 × 10⁻¹⁵ m)²

F = 57.523 N

La fuerza electrostática entre dos protones en un núcleo atómico y situados a una distancia de 2.00 × 10⁻¹⁵ metros es igual a una magnitud de 57.523 newtons.

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