Questions: Calcular la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1=-2 mC, q2=6 mC, al estar separadas en el vacío por una distancia de 40 cm. Determinar también la magnitud de la fuerza eléctrica, si las cargas se sumergieran en agua.

Primero, convertimos las cargas de milicoulombs (mC) a coulombs (C) y la distancia de centímetros (cm) a metros (m).

• \( q_1 = -2 \, \text{mC} = -2 \times 10^{-3} \, \text{C} \)
• \( q_2 = 6 \, \text{mC} = 6 \times 10^{-3} \, \text{C} \)
• \( r = 40 \, \text{cm} = 0.4 \, \text{m} \)

La fuerza eléctrica entre dos cargas en el vacío se calcula usando la ley de Coulomb:

\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]

donde \( k = 8.9875 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \).

Sustituyendo los valores:

\[ F = 8.9875 \times 10^9 \frac{|(-2 \times 10^{-3})(6 \times 10^{-3})|}{(0.4)^2} \]

\[ F = 8.9875 \times 10^9 \frac{12 \times 10^{-6}}{0.16} \]

\[ F = 8.9875 \times 10^9 \times 7.5 \times 10^{-5} \]

\[ F = 674.0625 \, \text{N} \]

Cuando las cargas están sumergidas en agua, la constante dieléctrica del agua (\(\varepsilon_r\)) es aproximadamente 80. La fuerza eléctrica se reduce por este factor:

\[ F_{\text{agua}} = \frac{F}{\varepsilon_r} \]

\[ F_{\text{agua}} = \frac{674.0625}{80} \]

\[ F_{\text{agua}} = 8.4258 \, \text{N} \]

La magnitud de la fuerza eléctrica en el vacío es \(\boxed{674.0625 \, \text{N}}\).

La magnitud de la fuerza eléctrica en agua es \(\boxed{8.4258 \, \text{N}}\).