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

Los iones tienen las siguientes cargas eléctricas:
Ion 1: 8 mC (miliCoulomb)
Ion 2: -6 mC
Ion 3: 4 mC
En cierto instante la distancia entre el ion 1 y el 2 es de 4μm (4x10-6 m) y la distancia entre el ion 2 y el 3 es de 6μm (6x10-6 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.
Icarus1018
El ejercicio se resuelve utilizando la Ley de Coulomb, que se define así:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
Fe = ke * ( | q1 | * | q2 | ) / ( r^2 )
ke = 8,9876 * 10^9 N * m^2 / C^2 ⇒ Constante de Coulomb
q1, q2: cargas eléctricas puntuales
r: distancia en la que está separada las cargas puntuales
Fuerza entre los iones 1 y 3:
Fe = (8,9876 * 10^9 N * m^2/ C^2)*[(8*10^-3 C)*(4*10^-3 C)] / (10*10^-6 m )^2
Fe = 2,876*10^15 N ; los iones se repelan porque sus signos de polaridad son iguales
El ion #3 se dirige hacia la derecha y el ion #1 hacia la izquierda puesto que estos se repelen
Fuerza entre los iones 2 y 3
Fe = (8,9876 * 10^9 N * m^2/ C^2)*[(-6*10^-3 C)*(4*10^-3 C)] / (10*10^-6 m )^2
Fe = -2,157*10^15 N ; los iones se atraen por ser de signos de polaridad opuestos.
El ión #3 se dirige hacia la izquierda y el ion #2 se dirige hacia la derecha puesto que estos se atraen
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
Fe = ke * ( | q1 | * | q2 | ) / ( r^2 )
ke = 8,9876 * 10^9 N * m^2 / C^2 ⇒ Constante de Coulomb
q1, q2: cargas eléctricas puntuales
r: distancia en la que está separada las cargas puntuales
Fuerza entre los iones 1 y 3:
Fe = (8,9876 * 10^9 N * m^2/ C^2)*[(8*10^-3 C)*(4*10^-3 C)] / (10*10^-6 m )^2
Fe = 2,876*10^15 N ; los iones se repelan porque sus signos de polaridad son iguales
El ion #3 se dirige hacia la derecha y el ion #1 hacia la izquierda puesto que estos se repelen
Fuerza entre los iones 2 y 3
Fe = (8,9876 * 10^9 N * m^2/ C^2)*[(-6*10^-3 C)*(4*10^-3 C)] / (10*10^-6 m )^2
Fe = -2,157*10^15 N ; los iones se atraen por ser de signos de polaridad opuestos.
El ión #3 se dirige hacia la izquierda y el ion #2 se dirige hacia la derecha puesto que estos se atraen
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