Los iones, positivos y negativos, existen normalmente en el aire que respiramos; es una electricidad presente en la atmósfera de
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: 4mC (miliCoulomb)
Ion2: -3mC
Ion3: 5mC
En cierto instante la distancia entre el ión1 y el 2 es de 1μm (1x10-6 m) y la distancia entre el ion 2 y el 3 es de 2μm (1x10-6 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.
2.1 Realiza las operaciones necesarias para conocer cuál es la fuerza entre el ion 1 y el ion 3 y anota el resultado.
2.2 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.
1 Respuesta
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¡Hola Alex Mtz!
En el ejercicio habla de una figura de los iones que no aparece, no sé si en algún apartado sera necesaria. Ya veo que sí, por no perder tiempo supondré que están como en el vídeo, si acaso no es así ya me lo diras
Ion1: 4mC (miliCoulomb), Ion2: -3mC, Ion3: 5mC
Entre el 1 y el 2 es 1μm (1x10-6 m) y el ion 2 y el 3 es 2μm (1x10-6 m).
2)
Hay que tener cuidado, los mC son miliculombios son 10^(-3) C, los micrometros ya te dicen su valor 10^(-6)m
Supuesto que los iones están como en el vídeo la distancia entre 1 y 3 es la suma de las dos 1·10^(-6)m + 2·10^(-6)m = 3·10^(-6)m
$$\begin{align}&F_{13}= K·\frac{q_1·q_3}{d_{13}^2}= \\&\\&9·10^9 \frac{N·m^2}{C^2}·\frac{4·10^{-3}C·5·10^{-3}C}{(3·10^{-6}m)^2}=\\&\\&9·10^9 N·\frac{20·10^{-6}}{9·10^{-12}}=20·10^{9-6-(-12)}N=\\&\\&20·10^{15}N\\&\\&\end{align}$$Es positiva, los iones se repelen. Ya que cuando tienen la misma carga el producto es un número positivo. Luego cuando el resultado es positivo, se repelen y cuando es negativo se atraen.
3)
$$\begin{align}&F_{23}= K·\frac{q_2·q_3}{d_{23}^2}= \\&\\&9·10^9 \frac{N·m^2}{C^2}·\frac{-3·10^{-3}C·5·10^{-3}C}{(2·10^{-6}m)^2}=\\&\\&9·10^9 N·\frac{-15·10^{-6}}{4·10^{-12}}=-33.75\,·10^{9-6-(-12)}N=\\&\\&-33.75·10^{15}N\\&\end{align}$$Los iones se atraen. Cuando el resultado es negativo los iones se atraen porque para que el resultado sea negativo uno ha tenido que ser positivo y otro negativo.
4)
4.1) Suponiendo que el ión 3 está a la derecha, cuando se relaciona con el ión 1 va hacia la derecha ya que la fuerza es positiva y tienden a separarse.
4.2) Suponiendo que el ión 3 está a la derecha del ión 2, al relacionarlos el ión 3 va hacia la izquierda a juntarse con el ión 2 porque se atraen, ya que su fuerza resulto negativa.
Es poco de contrasentido que positiva sea que se repelen y negativa que se atraen, pero es así.
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¡Hola Alex!
Veo que eres nuevo. Estas preguntas tan bien respondidas se califican con Excelente si quieres ganarte el favor de los expertos, ya que si alguien no puntúa adecuadamente pueden dejar de querer contestarle preguntas. Si quieres puedes subir la nota.
Saludos.
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Hola Sr. Valero Ángel. Gracias por compartir sus conocimientos con los demás, es de gran utilidad para todos los aprendices. A la vez quiero saber si es tan amble de despejar mi duda sobre la F13 y F23 del ejercicio Gracias.Saludos - Antolin Mendez
¿Pero qué duda tienes? Al principio tienes la fórmula que calcula la fuerza entre dos cargas, luego se sustituyen las cargas y la distancia y se hacen las operaciones. - Valero Angel Serrano Mercadal
Si no me equivoco F13 significa Figura 1 y 3, y F23 significa Figura 2 y 3, estoy bien Don Valero ? - elsa jaimes
No, F13 significa fuerza entre las cargas 1 y 3, es la fuerza que ejerce la carga 1 sobre la 3 y viceversa ya que son iguales. - Valero Angel Serrano Mercadal