MÒDULO 12 SEMANA1 ACTIVIDAD INTEGRADORA 1

TAREAS UNIVERSITARIAS Y PREPAS EN LÍNEA MÉXICO

 

Actividad integradora 1. Electromagnetismo en el entorno

ALUMNO:

Salmo 7. David confía en Jehová, quien juzgará a los pueblos — Dios está airado con los impíos. ... 1 Oh Jehová, Dios mío, en ti he confiado;sálvame de todos los que me persiguen, y líbrame, 2 no sea que arrebate mi alma cual león que despedaza, sin que haya quien me libre.

ID:

787878

GRUPO:

M12C3G25-089

ASESOR VIRTUAL:

¿Cuál es el Salmo 140?

1 Líbrame, oh Jehová, del hombre malo y guárdame del hombre violento, 2 los cuales maquinan males en el corazón y cada día provocan guerras. 4 Guárdame, oh Jehová, de manos del malvado; protégeme del hombre violento, que ha pensado trastornar mis pasos.  

FECHA:

17  DE NOVIEMBRE DEL 2021

 

 

 

 

 

 

 

1.    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

 

 

Ø  Además, en un átomo de hidrógeno, el electrón y el protón tienen en promedio una misma separación de   5.3 × 10-¹¹ m^.

 

DATOS:

Partícula	Carga (coulomb)	Masa (kg)
Electrón	-1.6021917 × 10-19	9.1095 × 10-31
Protón	1.6021917 × 10-19	1.67261 × 10-27
Neutrón	0	1.67492 × 10-27

Ø  Además, en un átomo de hidrógeno, el electrón y el protón tienen en promedio una misma separación de   5.3 × 10-¹¹ m.

 

Ø  A partir de lo anterior, encuentra la magnitud de la fuerza eléctrica, considera la siguiente fórmula:

Para encontrar la fuerza  eléctrica aplicamos la siguiente fórmula y …

Tenemos entonces que:

F= ¿?  Fuerza desconocida.

 K = 9x10⁹ Nm²

                   C²

 q 1= carga negativa   -1.6021917 × 10^-19

 q 2= carga positiva   1.6021917 × 10^-19

 

Ø  r ² = distancia existente entre las cargas.  5.3 × 10-¹¹ m

Entonces aplicando la fórmula tenemos que:

F=( 9x10⁹ Nm²) (-1.6021917 × 10^-19 C)( 1.6021917 × 10^-19 C)

                   C²

                                              ( 5.3 × 10-¹¹ m)²

Ø  Paso 1 ahora reducimos términos semejantes…y multiplicamos…

F =( 9x10⁹ Nm²) (-1.6021917 × 10^-19 )( 1.6021917 × 10^-19)

                   C²

                                              ( 5.3 × 10-¹¹ m)²

 

Ø  Paso 2 también reducimos las bases…

Cuando 2 letras iguales se multiplican la base pasa igual y las letras se van a  sumar:

X^a.x^b =x ^a+b

F =( 9x10⁹ Nm²) (-1.6021917 × 10^-19 )( 1.6021917 × 10^-19)

                   C²

                                              ( 5.3 × 10-¹¹ m)²

 

 

 

Ø  Paso 3 también reducimos las bases  de los Coulomb…

Cuando 2 letras iguales se dividen la base pasa igual y las letras se van a  restar:

 

X^a

x^b           =x ^a-b

F=( 9x10⁹ Nm²) (-1.6021917 × 10^-19 C)( 1.6021917 × 10^-19 C)

                   C²

                                              ( 5.3 × 10-¹¹ m)²

Ø  Paso 4 simplificamos a r²

Como podemos observar todo está elevado al cuadrado por ello debemos elevar los 3 elementos al cuadrado para poder resolver de manera correcta.

 

F =( -23.103163 x 10 ^-29 Nm²)

                 ( 5.3 × 10-¹¹ m)^{2         Elevamos  5.3 al cuadrado  y las potencias se multiplican., la base 10 queda igual.}

F = -23.103163 x 10 ^-29 Nm²

                  28.09 × 10^-22m²

Ø  Paso 5  Ahora vamos a dividir y separar términos semejantes los de color rojo.

 

F = -23.103163 x 10 ^-29 Nm²

                  28.09 × 10^-22m²

F = - 0.8224693x 10 ^-29 Nm²

                   10^-22m²

Ø  Paso 6 ahora simplificamos las bases  de color azul. Recordamos que si una base divide se deben restar los exponentes: (-29) – (-22) = -29 + 22 = -7

F = - 0.8224693x 10^-7  Nm²

                   m²

Ø  Paso 7 Eliminamos las unidades.

 

 

F = - 0.8224693x 10^-7  Nm²

                   m²

 

F = - 0.8224693x 10^-7  N  (notación científica)

Por lo tanto la magnitud de la fuerza eléctrica es de - 0.8224693x 10^-7  N 

Podemos comprobar este resultado de la siguiente manera:

 

Despejamos r² y tendremos:

F.r² = (k)(q1)(q2)

r ² = (9x10⁹ Nm²  )(-1.6021917 × 10^-19C )(1.6021917 × 10^-19C )

                    C²

                       - 0.8224693x 10^-7  N 

 

r ² = -23.103163 m²× 10²⁹

      - 0.8224693x 10^-7  

r ² = -28.09 x 10^-22m

sacamos raíz cuadrada y tenemos…

r= 5.3 x 10^-11m.

1.2. ¿Cuál es la separación de dos cargas de -4 μC si la fuerza de repulsión entre ellas es de 200 N?    Es    r = 0.0268328 m

 Deberás despejar r para calcular la distancia.

Podemos comprobar este resultado de la siguiente manera:

 

Despejamos r² y tendremos:

F.r² = (k)(q1)(q2)

 r ²  = (k)(q1)(q2)

               F

 r =²    (k)(q1)(q2)

               F

F= 200 N

 K = 9x10⁹ Nm²

                   C²

 q 1= carga uno   4 μC negativa               -4 x 10 ^-6 C

 q 2= carga  dos 4 μC positiva                  4 x 10 ^-6 C

 

μ= x10^-6

Sustituimos valores:

              

 r =²    (k)(q1)(q2)

               F

 

r  =  ²     (9x10⁹ Nm²  )(-4× 10^-6C )( 4× 10^-6C )

                          C²

                          200 N 

 

 

 

 

Las bases pasan igual y las potencias las vamos a sumar. Multiplicamos números rojos.

 

r  =  ²     (9x10⁹ Nm²  )(-4× 10^-6C )( 4× 10^-6C )

                          C²

                          200 N 

 

 

Dividimos términos semejantes.

r  =  ²     (-144x10^{- 3}  Nm²)                       -0.72 x10^{- 3}  m²              -0.00072 m²

                  200 N

 

r  =       - 0.00072  m²

r= 0.0268328 m

 

Ø  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.

Sería la distancia  r= 81  x 10-³  m

 

 

 

Recuerda utilizar:

EP. r = (k)(Q)(q)

r= (k)(Q)(q)

      EP

 

De la fórmula de la distancia tenemos que:

r= ¿?  No se conoce la distancia.

 K = 9x10⁹ Nm²

                   C²

 Q1= carga uno   -9 μC negativa               -9 x 10 ^-6 C

 q 2= carga  dos 9 μC negatIva                 - 9 x 10 ^-6 C

 

μ= x10^-6

EP= Energía _{potencial =} 9 Joules

Y aplicamos la fórmula:

 

r= (k)(Q)(q)

      EP

r= (9x10⁹ Nm²) (-9 x 10 ^-6 C )( -9 x 10 ^-6 C)

                   C² 

                                     9 Joules

Y procedemos a multiplicar…reducimos términos semejantes y exponentes dejando la unidad correspondiente.

                                                                                                                                      Este se    convierte en Joules.

 

r= 729x10-³ Nm²                       81  x 10-³ Nm²                      81  x 10-³( (N)( m))(m)                                                                

           9 Joules                        Joules                                 Joules

 

Tenemos que  1 Joul= N.m

r= 81  x 10-³Joules m     y  eliminamos unidades semejantes.

       Joules

r= 81  x 10-³  m

 

 

 

 

Ø  ¿Cuál es la importancia de las partículas fundamentales en la aplicación de las leyes electromagnéticas?

 

Su importancia radica en que a través de ellas el ser humano puede entender diversos fenómenos que existen en la madre naturaleza y con ella puede fundamentar diversas aplicaciones como es el caso del electromagnetismo y poder controlar estos fenómenos para el beneficio de la humanidad.

 

Ø  Menciona en un párrafo de 5 líneas la importancia de la o las leyes revisadas.

La importancia de las leyes de electromagnetismo radica en que gracias a ellas se puede analizar r y descifrar: cómo se trasmite la información para la radio, wifi y los celulares, cuánto tarda en llegar la luz del universo, cuál es la base del funcionamiento del cerebro o cómo opera cualquier central nuclear , además de otros miles de fenómenos que experimentamos en nuestra existencia. Son las herramientas base de la física y así la base principal de la ingeniería eléctrica. Gran mayoría de las herramientas que usamos se fundamentan en ella.

Fuentes:

Boletín UNAM-DGCS-727. Ciudad Universitaria.11:00 hs. 19 de diciembre de 2015DIRECCIÒN GENERAL DE COMUNICACIÒN SOCIAL. AUTOR: VARIOS. MÈXICO 2019.PP87.https://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2015_727.html

 

Partículas Elementales - Instituto de Física - UNAM. MÈXICO 2021.CIUDAD UNIVERSITARIA.VARIOS AUTORES.PP456.

https://www.fisica.unam.mx/grupos/altasenergias/research.html

Email: altasenergias@fisica.unam.mx