Actividad: Fuerza y cargas electricas M12 S2
Tres iones se encuentran en el espacio según la
figura mostrada:
d1 d2
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
Te recomendamos:
Elementos de la fórmula:
F= fuerza eléctrica entre dos iones.
K= Constante de proporcionalidad.
Q1= Valor de la primera carga
Q2= Valor de la segunda carga
R2= Cuadrado de la distancia que existe entre iones.
Sustitución de valores.
F= K q1*q2
r²
Valores:
Q1= 3µc=3x10³C
Q3=8µc=8x10³C
K=9x10⁹ Nᵐ²
c²
F= Kq1*q2
r2
3. Realiza las
operaciones necesarias para conocer cuál es la fuerza entre el ion 1 y el ion 3
y anota el resultado.
F=ion 1 al ion 3=
8.64x10¹⁵N
F= (9x10⁹N ᵐ²) (3x10³C)
(8x10³C) = 8.64x10¹⁵
c² (5x10⁶m)²
3.1 Con base en el
resultado obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por
qué.
Debido a que los iones del mismo signo
se atraen o se repelen.
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.
F= ion 2 al ion 3= 3.2x10¹⁶ N
F= (9x10⁹N ᵐ²)(-4x10³C) (8x10³C) = -3.2x10¹⁵N
c² (3x10⁶m) ²
q2=-4µc=-4x10³C
q3= 8µc=8x10³C
4.2 Con base en el
resultado obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por
qué.
Estas fuerzas se atraen ya que son de
signos contrarios.
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.
Al tener cargas iguales los iones se
repelen, debido a que los dos son positivos el ion 3 se va hacia la derecha.
D1 d2 |
Todo número que está
en lado derecho es mayor que el de la derecha.
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.
Son signos diferentes, se atraen y el ion 3 se va
hacia la izquierda.
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El ion 3 es positivo,
no tiene más fuerza que el ion 2 que es negativo, por lo tanto, se atraen,
moviéndose el ion 3 hacia la izquierda.
Fuentes:
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