Estudiante:
Michel Sámano del Real
Módulo
12, Semana 2.
Actividad: Fuerza y Cargas Eléctricas.
Fecha:
22 de agosto de 2016
Introducción:
Los iones,
positivos y negativos, existen normalmente en el aire que respiramos; es una electricidad
presente en la atmósfera de la tierra, con variaciones locales a veces muy
pronunciadas.
Los iones positivos
se forman por la acción de los rayos ultravioletas del sol y por los rayos
cósmicos, mientras que los iones negativos se forman por las descargas
eléctricas de los rayos y por emisión de la radioactividad natural de la
tierra. (Toda la tierra es un poco radioactiva). Una fuente natural de iones
negativos consiste en la pulverización del agua durante las lluvias fuertes, en
las cascadas, y en el flujo y reflujo del mar cuando está muy agitado.
Refiriéndonos a
zonas concretas del planeta, existen factores que alteran drásticamente la
proporción de iones de un signo o de otro.
Hay vientos
perfectamente localizados que traen en sus zonas de influencia una elevada
proporción de iones positivos, con el consiguiente malestar que ello provoca.
También existen pequeñas zonas donde la ionización negativa es especialmente
buena, lo que genera un mejor ambiente atmosférico.
También podemos
generar iones negativos mediante los ionizadores, produciendo la misma
sensación de bienestar.
Tomado de: http://www.tecnozono.com/iones.htm
Los iones
(moléculas cargadas eléctricamente) son los responsables de formar la materia
por medio de fuerzas eléctricas de atracción y repulsión entre ellas.
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:
Ion1: 6mC (miliCoulomb)
Ion2: -2mC
Ion3: 4mC
En cierto instante la distancia entre el ión1 y el
2 es de 3μm (3x10-6 m) y la distancia entre el ion 2 y el 3 es de
1μm (1x10-6 m).
2. Calcula la fuerza entre
los iones 1 y 3
Ion1: 6mC 6
/ 1000 = .006 = 6 X 10-6
Ion2: -2mC -2
/ 1000 = - .002 = -2 X 10-6
Ion3: 4mC 4
/ 1000 = .005 = 4 X10 -6
En cierto instante
la distancia entre el ión1 y el 2 es de 3μm (3x10-6 m) y la
distancia entre el ion 2 y el 3 es de 1μm (1x10-6 m).
Recuerda que lo que
nos permite medir la fuerza entre los iones 1 y 3 es la fórmula de la ley de
Coulomb F = k q1 ∗ q3 / r2
K = 9 x 109N m2/c2
Sustituimos:
F1, 3 = (9 ∗ 109 N m2/c2)
(6 ∗ 10-6 mC)(4∗ 10-6
mC) / ¿?
F1,
3 = (9 ∗ 109 N m2/c2)
24 ∗ 10-6 / 9 ∗ 10-12
F
1, 2 =216 ∗ 10-3 / 9 ∗ 10-12 = 24 X 10 -6
Nt
Resultado: 24 X 10 -6 Nt
2.1 Con base en el resultado
obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por qué.
Los Iones 1 y 3 son positivos por esa razón las fuerzas
de misma cargan se repelen.
3. Ahora,
calcula la fuerza entre los iones 2 y 3.
F2, 3 = (9 ∗ 109 N m2/c2)
(-2∗10-6mC) (4∗10-6mC)
/ ¿?
F2, 3 = (9 ∗ 109 N m2/c2)
– 8 ∗ 10 -12 / 6
∗ 10 -24
F2, 3 = 72 ∗ 10-3 / 6 ∗ 10 -24
= 12 ∗ 10 21 Nt
3.2 Con base en el resultado
obtenido indica si estos iones se atraen o se repelen y explica por qué.
El ion 2 es negativo
y el ion 3 es positivo por lo tanto los iones se atraen porque fuerzas
diferentes se atraen.
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.
Como los iones tienen el mismo signo positivo, se repelen y
el ion 3 se va hacia la derecha con respecto al ion 1.
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.
Ya que los iones tienen cargas opuestas que son negativa el
2 y positiva el 3 este último se mueve a la izquierda porque los iones de
diferente signo se atraen.
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