Question

En la iontoforesis, se aplica un campo eléctrico a un medicamento, como la hidrocortisona
cuyas moléculas poseen cargas eléctricas negativas, para que estas ingresen al cuerpo
del paciente en dosis controladas. considere que aplica un campo eléctrico de 7,95x104
N/C que apunta hacia abajo y una gota de hidrocortisona con una masa de 5.73x10-5 kg
parte del reposo y penetra en el cuerpo una distancia de 9 cm en un tiempo de 0.75 s.
a) Determine la aceleración de la gota dentro del cuerpo (utilice las ecuaciones del
movimiento uniformemente acelerado).
b) Realice la sumatoria de fuerzas en la gota para hallar la carga eléctrica.

Answer 1

La carga eléctrica de la gota de cortisona insertada mediante iontoforesis es de -7,3 nC.

¿Cuál es la aceleración de la gota de hidrocortisona?

Si la gota de cortisona utilizó 0,75 segundos para recorrer una distancia de 9 cm, con velocidad inicial nula, podemos utilizar la ecuación del movimiento uniformemente acelerado (con su segundo término igual a cero porque no tiene velocidad inicial, y el primer término igual a cero porque asumimos que la posición inicial es cero) para hallar la aceleración:

$x=\frac{1}{2}a.t^2\\\\a=\frac{2x}{t^2}=\frac{2.0,09m}{(0,75s)^2}=0,32\frac{m}{s^2}$

¿Cuál es la carga de la gota de cortisona?

La sumatoria de fuerzas en la gota tendrá en cuenta solo la fuerza eléctrica y el peso de la gota, aplicando la segunda ley de Newton tenemos:

$q.E-mg=m.a$

De aquí despejamos la carga de la gota:

$q=\frac{m.a+m.g}{E}=\frac{5,73\times 10^{-5}.0,32\frac{m}{s^2}+5,73\times 10^{-5}.9,81\frac{m}{s^2}}{7,95\times 10^{4}\frac{N}{C}}\\\\q=7,3\times 10^{-9}C=7,3nC$

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