Tarea 2

1.Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico en la nuestra atmósfera respirable2.Qué es un Coulomb?3.Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?4.Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?5.Haga un estimado de las dimensiones de las partículas arriba mencionadas. Suponga que cada partícula esta confinada en un volúmen de un Amstrong cúbico.6.Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un átomo de Hidrógeno?7.Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Eléctrica, en Newtons, que el campo eléctrico de un protón le hace a un electrón en un átomo de Hidrógeno?8.Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica.9.Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico10.Qué es un dispositivo denominado capacitor (también conocido como condensador o filtro), describa sus características11.Calcule el campo eléctrico en el interior de un capacitor12.Qué es un electrómetro?. Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de menos de $50.oo?

Germán David Tovar Marín Código 257979

1. Siendo la masa molecular promedio de la tierra 28.97 x 10-3 kg/mol, y su densidad 1.225 kg/106 cm3 entonces:

Por lo tanto, la cantidad de partículas es

353

36

/10331.4/1097.28

/10255.1cmmol

molkg

cmkg

particulasParticulas

molparticulascmmolParticulas19

2335

106081.2

)/10 × 29 141 6,022)(/10331.4(

2. Un Coulomb es la unidad del Sistema Internacional de unidades utilizada para medir la carga eléctrica, cuyo símbolo es C. La carga de las partículas fundamentales (protón o electrón) tiene un valor aproximado de 1.6 x 10-19. Es decir, que la carga de cualquier elemento es un múltiplo de este valor.

3. La carga de un electrón es de 1.6 x 10-19 C, por lo tanto una carga de 1 C tiene 6.25 x 1018 electrones. La masa del electrón es de 9.1 x 10-31 kg. Por lo tanto, la masa de una carga de 1C de electrones es de 56.875 x 10-13 kg.

4. La carga de un protón es de 1.6 x 10-19 C, por lo tanto una carga de 1 C tiene 6.25 x 1018 protones. La masa del protón es de 1.7 x 10-27 kg. Por lo tanto, la masa de una carga de 1C de protones es de 10.625 x 10-9 kg.

5. Si una partícula esta en un volumen de 1 Å3 y si ambas son igual de densas, entonces sus dimensiones aproximadas son:

Electrón:• Radio= 2,82 × 10−15 m• Volumen= 9,34 × 10−44 m3• Área de superficie = 9,9 × 10−29 m2

Protón :• Radio=8,89 × 10−16 m• Volumen= 2,97 × 10−43 m3• Área de superficie =9,7 × 10−30 m

6. Si el diámetro de un átomo de hidrogeno es de 1Å entonces, el campo eléctrico que produce el protón en la posición del electrón esta dada por:

CNE /10696.5105.2

106.1109.8 11

21

199

7. Dado el campo eléctrico anterior, la fuerza que el protón ejerce sobre el electrón es:

NCNCEqF 81119 1011.9)/10696.5)(106.1(

8. La fuerza gravitacional que un protón le aplica a un electrón en un átomo de hidrogeno es:

Con G = 6,674 × 10−11

Entonces, la ecuación da como resultado:

221

r

mmGF

210

273111-

)105.0(

)107.1)(1011.9(10 × 6.674F

NF 471013.4

9. Las unidades del campo eléctrico, según la ley de coulomb, están dadas por N/C (Newton sobre Coulomb)

10. Un condensador es un dispositivo que puede almacenar un campo eléctrico en su interior. Esta compuesto por dos superficies conductoras, que se exponen a una diferencia de potencial, y por un material dieléctrico (o el vacio) en medio de ellas.

11. El campo electrico en un condensador depende del potencial V aplicado a sus superficies conductoras, y a la distancia d en la que están separadas por el dieléctrico, lo cual esta descrito por la ecuación:

dVE /

12. Un electrómetro es un instrumento de medición que funciona con el mismo principio que un electroscopio (Una varilla conductora introducida en un recipiente metálico, que están aisladas por un material dieléctrico, donde la varilla tiene una lamina de aluminio pegada), pero el electrómetro tiene una escala asignada. Es posible crear fácilmente un aparato de estos usando materiales reciclables, como latas de metal, corchos y laminillas de aluminio.