Simulación para cálculos con la Ley de Coulomb

SIMULACIÓN PARA CÁLCULOS CON LA LEY DE COULOMB

El alumno visitará y usará la siguiente animación sobre la Ley de Coulomb: https://phet.colorado.edu/es/simulation/coulombs-law 

Para resolver los siguientes problemas:

Ejercicio 1. Una partícula alfa consta de dos protones (qe = 1.6 x 10-19 C) y dos neutrones (sin  carga). ¿Cuál es la fuerza repulsiva entre dos partículas alfa separadas por 20 pm?  

• Datos: (qe = 1.6 x 10-19 C) , (r= 20 pm), (k=9 x109 ), (pc= 1x10-12 m)[pic 1]
• Incógnitas: [pic 2]
• Fórmulas:     [pic 3]

Respuesta: 2.304 x 10-6 N

         [pic 4][pic 5]

     [pic 7][pic 6]

Ejercicio 2. Un isótopo de Hidrógeno (1H1) se compone de un electrón girando alrededor de un  protón, si la fuerza electrostática de atracción entre ellos es de 9.23 x 10-8 N, ¿a qué distancia  se encuentran uno del otro?

• Datos: (F= 9.23 x 10-8 N), (qe- = 1.6022176487x 10-19 C) (k=9 x109 ), [pic 8]
• Incógnitas: r

• Fórmulas: [pic 9]

Respuesta: 50 x 10-12 m

     = [pic 10][pic 11][pic 12]

[pic 13]

Ejercicio 3. Dos cargas de signos opuestos, la primera q1 de valor igual a -10 µC separada de  una segunda carga desconocida q2, por una distancia de 8 cm se atraen con una fuerza de  28.086 N, ¿calcular el signo y la magnitud de la carga desconocida?

• Datos: (q1=-10 µC ), (k=9 x109 ), (r=8 cm) (cm=0.01 m), (F= 28.086 N) (µC= 1x10 –6 C)[pic 14]
• Incógnitas: q2
• Fórmulas:    [pic 15][pic 16]

Respuesta: +2 µC

            =  1.999 x 10-6 C[pic 17][pic 18]

1.999 µC[pic 19]

[pic 20]

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