#re$a en línea
artínez Muñoz
Fuerzas y cargas eléctricas Módulo 12 Semana 2 C4G5!"1
%os iones& $ositi'os y negati'os& e(isten normalmente en el aire )ue res$iramos* es una electricidad $resente en la atmós+era de la tierra& con 'ariaciones locales a 'eces muy $ronunciadas, %os iones $ositi'os se +orman $or la acción de los rayos ultra'ioletas del sol y $or los rayos cósmicos& mientras )ue los iones negati'os se +orman $or las descargas eléctricas de los rayos y $or emisión de la radioacti'idad natural de la tierra, -.oda la tierra es un $oco radioacti'a/, 0na +uente natural de iones negati'os consiste en la $ul'erización del agua durante las llu'ias +uertes& en las cascadas& y en el uo y reuo del mar cuando est3 muy agitado, Reriéndonos a zonas concretas del $laneta& e(isten +actores )ue alteran dr3sticamente la $ro$orción de iones de un signo o de otro, ay 'ientos $er+ectamente localizados )ue traen en sus zonas de inuencia una ele'ada $ro$orción de iones $ositi'os& con el consiguiente malestar )ue ello $ro'oca, .am6ién e(isten $e)ueñas zonas donde la ionización negati'a es es$ecialmente 6uena& lo )ue genera un meor am6iente atmos+érico, .am6ién .am6ién $odemos $odemos generar generar iones iones negati'os negati'os mediante los los ionizadores& ionizadores& $roduciendo la misma sensación de 6ienestar, .omado .omado de7 de7 8tt$799:::,tecnozono 8tt$799:::,tecnozono,com9ione ,com9iones,8tm s,8tm %os iones -moléculas cargadas eléctricamente/ son los res$onsa6les de +ormar la materia $or medio de +uerzas eléctricas de atracción y re$ulsión entre ellas, 1. Lee con atención la siguiente situación: .res .res iones iones se encuentran encuentran en el es$acio es$acio seg;n la la gura mostrada7 mostrada7 <
4
"
%os iones tienen las siguientes cargas eléctricas7 =on 17
=on 27 4mC =on <7 "mC >n cierto instante la distancia entre el ión1 y el 2 es de 5?m -5(1! @ m/ y la distancia entre el ion 2 y el < es de 2?m -2(1! @ m/, #rimero 8ay )ue 'er )ue la distancia entre el ion 1 y < es de A
μ
m
-A(1!@ m/ 2. Calcula la fuerza entre los iones 1 y 3 Recuerda )ue lo )ue nos $ermite medir la +uerza entre los iones 1 y < es la +órmula de la ley de Coulom6 F= K*q1*q2/r2 $2/c2
siendo el alor de K= !*1" !#
#rim #rimer ero o tenemo tenemos s )ue )ue con' con'ert ertir ir los mili Coulom Coulom6 6 a Coulom6 Coulom6 y de la misma manera los micrómetros a metros $ara $oder realizar lo )ue nos $iden& $or eem$lo el $rimer ion )ue su carga es de
μ
μ
μ
mB
m& $ara trans+ormarlo a metros 8ay )ue multi$licarlo
m D1 9 -1! @/ m el e($onente al $asarlo a numerador $asa de +orma
negati'a& $or)ue esta en $ositi'o& )uedando de la siguiente manera 5
μ
m B 5-1!@/ m y lo mismo 8acemos con la distancia entre 2y< y
1y<, Ea )ue tenemos los Coulom6 y los metros $odemos realizar la ecuación con la Fórmula indicada,
F1&< B D1! m2 9c2 D <-1!
Se eliminan m 2 y C2 $or )ue m 2 entre m2 se elimina al igual )ue los coulom6& entonces sólo nos )ueda & el cual ya lo escri6iré solo 8asta terminar las o$eraciones& a)uí multi$licamos " ( < y los e($onentes se suman& y la distancia entre el ion 1y< es A se 'a la cuadrado& )uedando la +ormula de la siguiente manera7 F1&< B D1 D 1! D24D D24D1 1!@D
4D1!12
H8ora el e($onente 1! 12 est3 como denominador& lo 'amos a $asar a numerador& $ero como est3 en negati'o al $asarlo 8acia arri6a ser3 de manera $ositi'a )uedando así7 F1&< B D24 D24D1 D1! ! D1 D 1! @D1 D1!12
4 H% realizar la siguiente o$eración& cada 'ez se 'a sim$licando m3s y nos )ueda así7 F1&< B 21@ 2 1@DD 1! 1!15 4 y al realizar esta ;ltima o$eración nos )ueda el resultado )ue es7 F1%3 = &.&" *1" 1'# 2.1 Con (ase en el resultado o(tenido indica si estos iones se atraen o se re)elen y e)lica )or qu+. ,e re)elen )orque a$(os tienen carga )ositia. 3. H8ora& 3. H8ora& calcula la +uerza entre los iones 2 y <, F2&< B D D1! m 29C2 D 4-1! 4- 1!
2-1!@/m
3.1 Realiza 3.1 Realiza las o$eraciones necesarias $ara conocer cu3l es la +uerza entre el ion 2 y el ion < y anota el resultado, 2 F2&< B D1 D 1! m 9C 2 D<2<2-1! 1! @/C
4 F2&< B D<2 D<2D1 D1! ! D1 D1! @ D1 D1!12 4 F2&< B 2"" 2 ""DD 1! 1!15 4 F2%3 = -2*1"1' # 3.2 Con (ase en el resultado o(tenido indica si estos iones se atraen o se re)elen y e)lica )or qu+. Los iones se atraen )orque son o)uestos% es decir uno es )ositio y el otro es negatio. &. es)onde los siguientes cuestiona$ientos considerando las atracciones y re)ulsiones que sufre el ion 3% as co$o los alores de dic0as fuerzas. l ion 3 cuando interacta con el 1 se $uee 0acia la derec0a con una fuerza de &.&"*1"1'# y cuando interacta con el ion 2 se $uee 0acia la izquierda con una fuerza de -2*1" 1'# y al actuar los 3 si$ultnea$ente% lo 0ace con una fuerza de 4-.4"*1" 1' #
&.1 56acia dónde se a el ion 3 cuando se relaciona su fuerza con el ion 1% izquierda o derec0a7 8o$a 8o$a co$o referencia la 9gura
donde se re)resentan los iones y recuerda que la carga de a$(os es )ositia. a 0acia la derec0a &.2 56acia dónde se a el ion 3 cuando se relaciona su fuerza con el ion 2% izquierda o derec0a7 ecuerda to$ar co$o referencia la 9gura donde se re)resentan los iones y no olides que la carga del ion 2 es negatia y la del ion 3 es )ositia. a 0acia la izquierda
eferencias: #re$aenlínea 8tt$79914",24A,22!,2<19course9'ie:,$8$IidB54 recu$erado el 22 de no'iem6re de 2!1@, 8tt$s799:::,youtu6e,com9:atc8I'B)$JKmsLu1>o recu$erado el 22 de no'iem6re de 2!1@,
