Question

1. Lee con atención la siguiente situación:

Tres iones se encuentran en el espacio según la figura mostrada:


Los iones tienen las siguientes cargas eléctricas:

Ion 1: 3mC (miliCoulomb)

Ion 2: -4mC

Ion 3: 8 mC

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




- Anotar los valores de cada elemento de la fórmula.

- Sustituir los valores.

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

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

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

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

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

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

5.1 ¿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.

5.2 ¿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

DATOS :

   1)      La figura como se encuentran las cargas es lineal :


                  d1                        d2   F23 
       q1__________q2 ___________←q3 →F13
        +                       -                            +

   q1 = 3 mCb = 3*10⁻³ c                    d12= 2* 10⁻⁶ m   d23= 3 *10⁻⁶ m 
   q2= - 4mCb = -4*10⁻³ c
   q3=   8 mCb = 8*10⁻³ c 

  2) y 3)  F13=?

     F13= k * q1 * q3/d13²
     F13= 9*10⁹ N *m² /c² *3*10⁻³ c * 8 *10⁻³ c / ( 5*10⁻⁶ m)²
     F13= 8.64 *10¹⁵ N 

  3.1) los iones 1 y 3 se repelen porque son de igual signo.

  4) F23=? 
  4.1)  F23= 9*10⁹ N *m²/c² * 4*10⁻³ c * 8 *10⁻³ c / (3*10⁻⁶)²= 3.2*10¹⁶ N 
  4.2)   los iones 2 y 3 se atraen porque son de diferente signo .

  5) 
  5.1) el ion 3 va hacia la derecha .
  5.2)  el ion 3 va hacia la izquierda.