Scheda di autoapprendimento n.8 Soluzione dei quesiti
Ogni ione Na+ trasporta una carica positva pari alla carica dell'elettrone e=1,6·10-19C.
Dato un flusso f di ioni Na+ nella cella elettrolitica, si otterrà la corrente moltiplicando il flusso per la carica che ciascun ione trasporta:
INa = f·e = (3·105 ioni/s) · (1,6·10-19 C/ione) = 4,8·10-14C/s = 4,8·10-14A Analogamente, la corrente dovuta al fluso di ioni Cl- sarà
ICl = 6·105 · 1,6·10-19 C/s = 9,6·10-14A
La corrente complessiva è data dalla somma delle correnti dovute al flusso dei due ioni.
Infatti, benchè gli ioni Cl- siano carichi negativamente, essi migrano in direzione opposta rispetto agli ioni Na+. Quindi
I = INa + ICl = 4,8·10-14A + 9,6·10-14A = 14,4·10-14A
Applicando la legge di Ohm e ricordando l'espressione della potenza dissipata in un circuito, si ottiene:
o R = V/I = 12V/100A = 0,12 o P = V·I = 12V·100A = 1200 W
Poichè il suono inviato viene riflesso, esso percorre due volte la distanza che separa la sorgente (l'ecogoniometro) dall'ostacolo prima di essere ricevuto. Se d rappresenta tale distanza , v=1480m/s rappresenta la velocità del suono e t=0,12s il tempo dopo il quale l'eco del segnale inviato viene ricevuto, sarà semplicemente 2d = v·t ovvero
d = v·t/2 = (1480m/s · 0,12s)/2 = 88,8 m
Ricordiamo che la velocità della luce (c=3·108m/s), la lunghezza d'onda e la frequenza f sono legate dalla relazione
c = ·f Pertanto:
= c/f = (3·108m/s) / 60kHz = (3·108m/s) / 60·103Hz = 5·103 m = 5 km f = c/ = (3·108m/s) / 10-10m = 3·1018 Hz
