Question

Tres iones se encuentran en el espacio según la figura mostrada:
d1 d2
l-------l-------l

1 2 3

Los iones tienen las siguientes cargas eléctricas:

Ion 1: 3mC (miliCoulomb)

Ion 2: -4mC

Ion 3: 8mC

En cierto instante la distancia entre el ión1 y el 2 es de 5μm (5x10-6 m) y la distancia entre el ion 2 y el 3 es de 2μm (2x10-6 m).

2. Calcula la fuerza entre los iones 1 y 3

Recuerda que lo que nos permite medir la fuerza entre los iones 1 y 3 es la fórmula de la ley de Coulomb

Te recomendamos:

- Revisar el ejemplo del tema 1 de la unidad 2 de este módulo, así como el video que se encuentra en la siguiente dirección: https://www.youtube.com/watch?v=qpQkmsXu1Eo

- Anotar los valores de cada elemento de la fórmula.

- Sustituir los valores.

2. Realiza las operaciones necesarias para conocer cuál es la fuerza entre el ion 1 y el ion 3 y anota el resultado.

2.1 Con base en el resultado obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por qué.

3. Ahora, calcula la fuerza entre los iones 2 y 3.

3.1 Realiza las operaciones necesarias para conocer cuál es la fuerza entre el ion 2 y el ion 3 y anota el resultado.

3.2 Con base en el resultado obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por qué.

4. Responde los siguientes cuestionamientos considerando las atracciones y repulsiones que sufre el ion 3, así como los valores de dichas fuerzas.

4.1 ¿Hacia dónde se va el ion 3 cuando se relaciona su fuerza con el ion 1, izquierda o derecha? Toma como referencia la figura donde se representan los iones y recuerda que la carga de ambos es positiva.

4.2 ¿Hacia dónde se va el ion 3 cuando se relaciona su fuerza con el ion 2, izquierda o derecha? Recuerda tomar como referencia la figura donde se representan los iones y no olvides que la carga del ion 2 es negativa y la del ion 3 es positiva.

Answer 1

La ley de Coulomb permite conocer la magnitud de la fuerza eléctrica que existe entre dos cargas puntuales.

Fe = ke * (q1*q2) / (r)^2

donde:

Fe: Fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales

ke: constante eléctrica de Coulomb ke = 8,9876 * 10^9 N * m^2/C^2

q1,q2: Cargas eléctricas puntuales (sin movimiento)

r: distancia que separa las cargas puntuales


Fe = ke * [ (3mC) * (8mC) ] / (7μm)^2


Fe = ke * (24 * 10^-6 C^2) / (49 * 10^-12 m^2)


Fe = ke * 0,4898 * 10^6 C^2/m^2


Fe = (8,9876 * 10^9 N * m^2/C^2) * (0,4898 * 10^6 C^2/m^2)


Fe = 4,40 * 10^15 N 


Los iones se repelen por se de polaridades iguales (ambas son positivas)


Cuando relacionamos el ion 1 y el ion 2, ambos se atraen por ser de polaridades diferentes. Igual sucede con el ion 2 y el ion 3.


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