Answer:
Usando la ley de Coulomb, la fuerza eléctrica entre las cargas en el vacío se puede calcular de la siguiente manera:
F = k * q1 * q2 / r^2
Donde:
k es la constante de Coulomb (9 × 10^9 N m^2/C^2)
q1 y q2 son las magnitudes de las cargas (en C)
r es la distancia entre las cargas (en m)
F es la fuerza eléctrica resultante (en N)
Sustituyendo los valores dados:
q1 = -7 µC = -7 × 10^-6 C
q2 = 6 µC = 6 × 10^-6 C
r = 40 cm = 0.4 m
F = (9 × 10^9 N m^2/C^2) * (-7 × 10^-6 C) * (6 × 10^-6 C) / (0.4 m)^2
F = -2.1 N
Por lo tanto, la fuerza eléctrica resultante entre las cargas es de -2.1 N.
Para determinar el valor de la fuerza eléctrica si las cargas se sumergieran en agua, se puede utilizar la constante dieléctrica relativa del agua (εr = 80.1). La expresión de la fuerza eléctrica se modifica de la siguiente manera:
F = k * q1 * q2 / (εr * ε0 * r^2)
Donde:
ε0 es la permitividad del vacío (8.85 × 10^-12 F/m)
Sustituyendo los valores dados:
F = (9 × 10^9 N m^2/C^2) * (-7 × 10^-6 C) * (6 × 10^-6 C) / (80.1 * 8.85 × 10^-12 F/m * (0.4 m)^2)
F = -2.29 N
Por lo tanto, la fuerza eléctrica resultante entre las cargas sumergidas en agua sería de -2.29 N.