Resuelve los problemas siguientes:
Un átomo de hidrógeno tiene estas características:
Partícula Carga (coulomb) Masa (kg)
Electrón (e)
-1.6021917 × 10-19
9.1095 × 10-31
Protón (p)
1.6021917 × 10-19
1.67261 × 10-27
Neutrón (n)
0
1.67492 × 10-27
Además, en un átomo de hidrógeno, el electrón y el protón tienen en promedio una misma separación de 5.3 × 10-11 m.
1.1. A partir de lo anterior, encuentra la magnitud de la fuerza eléctrica, considera la siguiente fórmula:
1.2. ¿Cuál es la separación de dos cargas de -4 μC si la fuerza de repulsión entre ellas es de 200 N? Deberás despejar r para calcular la distancia, obteniendo:
Determina la distancia a la que se encuentran un par de cuerpos cuyas cargas puntuales son de -9 μC y si su energía potencial eléctrica es de -9 Joules. Recuerda utilizar:
Respuestas a la pregunta
1.1 Para resolver este ejercicio debemos aplicar la Ley de Coulomb, lo cual nos indica que:
F = K·q₁·q₂/d²
Ahora, para encontrar la fuerza debemos usar las cargas del protón y electrón, tenemos:
F = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-1.60x10⁻¹⁹ C)·(1.60x10⁻¹⁹C)/(5.3x10⁻¹¹m)²
F = 9.22x10⁻⁸ N
Entonces, la fuerza eléctrica tiene un valor de 9.22x10⁻⁸ N.
1.2 Volvemos a aplicar la Ley de Coulomb, tenemos:
F = K·q₁·q₂/d²
Tenemos la fuerza y la carga, por tanto debemos despejar la distancia, tenemos:
200 N = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-4x10⁻⁶C)²/d²
d² = 180 m²
d= 13.41 m
La distancia entre las cargas es de 13.41 metros.
1.3 Para este ejercicio debemos utilizar la ecuación de energía eléctrica, tenemos:
U = K·q₁·q₂/d
Tenemos la energía y la carga, procedemos a calcular la distancia.
9 J = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-9x10⁻⁶C)²/d
d = 9000 m
Por tanto, tenemos que la distancia debe ser de 9000 metros.
Respuesta:
Gedo me puedes ayudar por favor
Explicación paso a paso: