215726830 Ley de Coulomb Trabajo

5/22/2018 215726830 Ley de Coulomb Trabajo

1/13

1

AUTOMATIZACION

LA LEY DE COULOMB

PRESENTADO POR:

MARCELO CAAMAO VILLEGAS

DOCENTE

RODRIGO ESCAMILLA ORTIZ

INSTITUTO PROFESIONAL

DIEGO PORTALES

INGENIERIA EN COMPUTACION E INFORMATICA

2014


2/13

2

Contenido

Introduccin........................................................................................................... 3

Objetivos:............................................................................................................... 4

Ley de Coulomb.................................................................................................... 5

Cargas iguales se repelen, cargas diferentes se atraen. ..................................... 5

Prel iminares:...................................................................................................... 5

La materia:....................................................................................................... 5

Objeto cargado:.............................................................................................. 5

Carga elctrica (q):......................................................................................... 5

Caractersticas de la carga elctrica:............................................................ 5

Tipos de materiales:....................................................................................... 6

Introduccin a la ley de Coulomb........................................................................ 7

La ley de coulomb................................................................................................. 7

Respecto a la ley de Coulomb hay que considerar:....................................... 8

Experimentos caseros con la ley de Coulomb................................................... 9

Experimento No 1: el barquito imanado.......................................................... 9

Experimento No 2: la cinta mgica................................................................. 10

Experimento No 3: el globo imanado............................................................. 11

Conclusiones....................................................................................................... 12Webgrafa............................................................................................................. 13


3/13

3

Introduccin

En la vida cotidiana se experimentan algunos fenmenos que parecen ser

mgicos pero que encuentran una explicacin en la fsica, como es el caso de lasllamadas baritas mgicas, que al ser frotadas sobre un conejo puede

posteriormente atraer algunos materiales como el papel.

Hay que decir que gracias al cientfico e ingeniero francs Charles

Coulomb, hoy es posible explicar matemticamente lo que ocurre en este tipo de

fenmenos.

Es as que en este trabajo se hace alusin a la ley de Coulomb y se

mostraran algunos experimentos sencillos que soportan y prueban esta ley. As

mismo, ejercicios de aplicacin y por competencias.


4/13

4

Objetivos:

Comprender lo que enuncia la ley de Coulomb.

Realizar experimentos sencillos y caseros que prueban la ley de Coulomb.

Resolver algunos ejercicios de aplicacin y por competencias.


5/13

5

Ley de Coulomb

Cargas iguales se repelen, cargas diferentes se atraen.

Prel iminares:

La materia: Cualquiera que sea su forma, la materia est constituida por las

mismas entidades bsicas, los tomos. Estos a su vez estn formados por

partculas elementales portadoras de cargas electicas como:

a. Se sitan en el ncleo del tomo, ellos reciben la carga positiva: protones.

b. Se sitan en la corteza del tomo, ellos reciben la carga negativa:

electrones.

Objeto cargado: exceso de electrones (negativa) o protones (positiva)

Carga elctrica (q): es una propiedad fundamental de la

materia especficamente de sus partculas elementales,

caracterizada a partir de la fuerza electrosttica, tambin

se dice que es una magnitud fundamental de la fsica,

responsable de la interaccin electromagntica.

Caractersticas de la carga elctrica:1. Dualidad de la carga: todas las partculas cargadas pueden dividirse en

positivas y negativas, de forma que las de un mismo signo se repelen

mientras que las de

signos contrarios se

atraen esto ltimo se

conoce como primera ley


6/13

6

de electrosttica

Las cargas elctricas del mismo tipo interaccionan repelindose y las cargas de

distintos tipos interaccionan atrayndose. La magnitud de esta interaccin viene

dada por la ley de Coulomb.

2. Conservacin de las cargas: en cualquier proceso fsico, la carga total de

un sistema aislado se conserva, es decir, la suma algebraica de las cargas

positivas y negativas presentes en ciertos instantes no vara. Por ello en todo

proceso, fsico o qumico, la carga elctrica no se crea ni se destruye, solo se

transfiere.

3. Cuantificacin de la carga: la carga elctrica siempre se presenta como un

mltiplo entero de la carga fundamentale, es decir, q=N.eLa carga elctrica es de naturaleza discreta, fenmeno demostrado

experimentalmente por Robert Millikan. Por razones histricas a los

electrones se les asigno carga negativa: -e. los protones tienen carga

positiva: +e.a los quarks se les asigna carga fraccionaria 1/3e 2/3e,aunque

no se han podido observar libres en la naturaleza.

En el S.I la unidad de carga elctrica se denomina Coulomb (smbolo C). Se definecomo la cantidad de carga que pasa por

la seccin transversal de un conductor

elctrico en un segundo, cuando la

corriente elctrica es un amperio (1A), y

se corresponde con la carga de 6,24

o cargas elementales. Por lo tanto e es aproximadamente 1,602 C.

Tipos de materiales:

un conductor es un material a travs del cual se transfiere fcilmente la carga,

debido a que presenta poca oposicin al flujo de la corriente elctrica (cobre, oro,

plata hierro, etc.). Un aislante por su parte es un material que se resiste


7/13

7

fuertemente al flujo de carga elctrica (plstico, papel. Madera, mica polietileno,

etc.) y un semiconductor es un material con la capacidad intermedia para

transportar carga elctrica.

Introduccin a la ley de Coulomb

Para familiarizarnos con la ley de Coulomb, revisemos un ejemplo que vemos

todos los das. Preguntmonos: Qu interaccin hay entre la luna y nuestro

planeta?

La tierra y la luna se atraen por la fuerza gravitacional

La expresin que las relaciona involucra

las masas y de ambos cuerpos, la

distancia r entre ellos, y una constante G

(constante universal gravitacional)

Esta atraccin ocurre entre cualquier cuerpo celeste y tambin con las estrellas.

Algo semejante ocurre a nivel mucho ms pequeo con las cargas elctricas

Considrese una carga Q fija en

una determinada posicin. Si se

coloca otra cargaq en un punto a

cierta distancia de Q, aparecer una

fuerza elctrica actuando sobre q.

La ley de coulomb


8/13

8

La expresin para la fuerza de interaccin entre dos cargas puntuales y

(pequeas relaciones con la distancia que las separa), es muy semejante a la que

vimos para la fuerza gravitacional entre la Luna y la Tierra.

||||

Es decir, La fuerza elctrica es directamente proporcional al producto de las

cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a

dichas cargas, dependiendo de una constante de Coulomb k segn el medio en

que estn presentes.

De donde:

y :son cargas en Coulomb.

r : es la distancia en metros

k : es una constante que depende del medio; en el vaco corresponde

aproximadamente a 9(N.)/

: es la fuerza en Newton

En la siguiente imagen se ilustra la definicin de la ley de Coulomb

En este ejemplo

tenemos dos cargas

puntuales iguales a un

Coulomb y separadas

por 1 metro, en el vaco.

Respecto a la ley de Coulomb hay que considerar:

Se aplica a cargas puntuales.

La fuerza elctrica es una magnitud vectorial, por lo tanto, hay que

considerar suma de vectores.


9/13

9

La ley de Coulomb o fuerza de Coulomb establece el valor de una fuerza

electrosttica.

La ley de Coulomb es vlida slo en condiciones estacionarias, es decir,

cuando no hay movimiento de las cargas. Es por ello que es llamada fuerza

electrosttica.

Experimentos caseros con la ley de Coulomb

Experimento No 1: el barquito imanado

Materiales:

Imn

Aguja

Papel aluminio

Recipiente con agua

Procedimiento:

Se toma el papel aluminio y se hace una especie de barquito que sea ms o

menos del tamao de la aguja, seguimos por frotar la aguja con el imn durante 45

minutos aproximadamente. El siguiente paso es meter la aguja dentro del barquito

de papel aluminio hecho previamente, posteriormente colocamos el barquito en el

recipiente con agua, de tal manera que este quede flotando, esperamos unos

segundos hasta que se estabilice el agua y no tenga movimiento, pasamos el imn

en forma circular desde arriba y se notara que el barquito sigue los movimientos

de este.


10/13

10

Explicacin del fenmeno:

Esto ocurre porque la aguja est compuesta de hierro y es un material que puede

imantar y esto tiene que ver con la electricidad segn la ley de Coulomb, cuando

dos energas son puestas se atraen, pero cuando las energas son las mismasrepelan, esto pasa con la electricidad, tienen que haber dos polos como lo son: el

polo negativo y el polo positivo para que esto pueda funcionar y cierre el circuito.

Experimento No 2: la cinta mgica

Materiales:

Cinta de tefln

Globos

Guantes de ltex

Persona con cabello.

Procedimiento:

Tomamos un pedazo de la cinta de tefln como 50cm y buscamos el centro de

esta y pasa tu mano con el guante, Qu sucede? despus acercamos el guante

la cinta y observamos cmo estos se atraen. Por qu? Seguimos por frotar un

globo al cabello de una persona y luego lo acercamos a la cinta de tefln y en esta

ocasin observamos como ambos se repelan

Explicacin del fenmeno:

La respuesta est en la ley de Coulomb, cuando frotamos la cinta de tefln con el

guante, el guante queda con carga positiva y el tefln con carga negativa, es decir,

con cargas de distintos signos, se genera una fuerza negativa, por lo que al


11/13

11

acercar los dos objetos se atraen entre s. En cambio cuando ambas cargas

tengan el mismo signo generaran una fuerza resultante positiva, es decir, de

repulsin que es lo que sucede cuando frotamos el globo con el cabello, lo que

hacemos es cargar negativamente al globo, por eso al acercarlo a la cinta de

tefln que tambin tiene carga negativa ambos se repelan.

Experimento No 3: el globo imanado

Materiales:

Globo

Chorro de agua

cabello

Procedimiento:

Se infla un globo y se acerca a un chorro de agua,

observaremos que no ocurre nada. Luego tomamos

el mismo globo y lo frotamos por unos minutos con

el cabello de una persona, nuevamente acercamos

el globo al chorro de agua y se puede observar que

varias gotas de aguas son atradas hacia el globo yeste termina mojado sin estar en contacto con el

chorro de agua.


12/13

12

Explicacin de fenmeno:

Fue posible observar como el agua fue atrada hacia el globo, la explicacin est

en que el agua no tiene carga y el globo ya est cargado, por lo que se atraen. As

que se recre lo que dice la ley de Coulomb: la fuerza F de atraccin o repulsinentre dos cargas es inversamente proporcional al cuadrado de las distancias R

que las separa.

Conclusiones

En el presente trabajo fue posible aprender sobre la ley de Coulomb y conceptos

relacionados con el mismo, de esta manera se pudo comprender que la materia

contiene dos tipos de cargas elctricas denominadas positivas y negativas, los

objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga, as mismo

que cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno de

los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro, un exceso de carga

negativa. En cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o

neta no cambia. Y se puede decir que los objetos cargados con cargas del mismo

signo, se repelen y los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen.

hay que resaltar que la ley de Coulomb puede expresarse como la magnitud

de cada una de las fuerzas elctricas con que interactan dos cargas puntuales en

reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas

e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Para terminar, es preciso mencionar que el hecho de realizar experimentos

caseros, permite al estudiante familiarizarse con el concepto o en este caso con la

ley que soporta el fenmeno que ocurre en la experiencia, lo que es positivo, ya

que causa inters y ganas de aprender sobre esos hechos que parecen mgicos y

que encuentran una explicacin en la fsica.


13/13

13

Webgrafa

http://www.slideshare.net/alejandradavalosm/yaez1

http://www.slideshare.net/agustinromeroc/fisica-ley-de-coulomb

http://www.slideshare.net/LUISPOWELL/captulo-i-de-fsica-ii-la-carga-elctrica-y-la-

ley-de-coulomb-definitivo?src=related_normal&rel=10012455

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Coulomb

https://www.youtube.com/watch?v=DpI38BrrU1c

https://www.youtube.com/watch?v=IcflxZkcrLE

http://www.slideshare.net/richiser/ley-de-coulomb-14795527

https://www.youtube.com/watch?v=mZLpNNeMPtI

https://www.youtube.com/watch?v=0yhdfRPMNz8

https://www.youtube.com/watch?v=yAISiJEdyRc

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadLeyCoulomb.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefor.html

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fu

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm#

La ley de Coulomb

http://webs.um.es/gregomc/LabESO/Coulomb/Leycoulomb_Guion.pdf
http://www.slideshare.net/alejandradavalosm/yaez1http://www.slideshare.net/agustinromeroc/fisica-ley-de-coulombhttp://www.slideshare.net/LUISPOWELL/captulo-i-de-fsica-ii-la-carga-elctrica-y-la-ley-de-coulomb-definitivo?src=related_normal&rel=10012455http://www.slideshare.net/LUISPOWELL/captulo-i-de-fsica-ii-la-carga-elctrica-y-la-ley-de-coulomb-definitivo?src=related_normal&rel=10012455http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Coulombhttps://www.youtube.com/watch?v=DpI38BrrU1chttps://www.youtube.com/watch?v=IcflxZkcrLEhttp://www.slideshare.net/richiser/ley-de-coulomb-14795527https://www.youtube.com/watch?v=mZLpNNeMPtIhttps://www.youtube.com/watch?v=0yhdfRPMNz8https://www.youtube.com/watch?v=yAISiJEdyRchttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadLeyCoulomb.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefor.htmlhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefor.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadLeyCoulomb.htmlhttps://www.youtube.com/watch?v=yAISiJEdyRchttps://www.youtube.com/watch?v=0yhdfRPMNz8https://www.youtube.com/watch?v=mZLpNNeMPtIhttp://www.slideshare.net/richiser/ley-de-coulomb-14795527https://www.youtube.com/watch?v=IcflxZkcrLEhttps://www.youtube.com/watch?v=DpI38BrrU1chttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Coulombhttp://www.slideshare.net/LUISPOWELL/captulo-i-de-fsica-ii-la-carga-elctrica-y-la-ley-de-coulomb-definitivo?src=related_normal&rel=10012455http://www.slideshare.net/LUISPOWELL/captulo-i-de-fsica-ii-la-carga-elctrica-y-la-ley-de-coulomb-definitivo?src=related_normal&rel=10012455http://www.slideshare.net/agustinromeroc/fisica-ley-de-coulombhttp://www.slideshare.net/alejandradavalosm/yaez1

Documents

215726830 Ley de Coulomb Trabajo