INFORME EXPERIMENTO LEY DE COULOMB
- Nombre: Luisa Valentina Cortes
- Jeimmy Paola Cortes
PREGUNTA PROBLEMA
- Es posible definir La ley de Coulomb como la interacción entre cargas eléctricas en reposo?
marco teórico
- La ley de Coulomb se emplea en el área de la física para calcular la fuerza eléctrica que actúa entre dos cargas en reposó. A partir de esta ley se puede predecir cuál será la fuerza electrostática de atracción o repulsión existente entre dos partículas según su carga eléctrica y la distancia que existe entre ambas.
- La ley de Coulomb debe su nombre al físico francés Charles-Augustin de Coulomb, quien en 1875 enunció esta ley, y que constituye la base de la electrostática:
- “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan 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 y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario”.
- Esta ley se representa de la siguiente manera:
- Ley de Coulomb
- F = fuerza eléctrica de atracción o repulsión en Newtons (N). Las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen.
- k = es la constante de Coulomb o constante eléctrica de proporcionalidad. La fuerza varía según la permitividad eléctrica (ε) del medio, bien sea agua, aire, aceite, vacío, entre otros.
- q = valor de las cargas eléctricas medidas en Coulomb (C).
- r = distancia que separa a las cargas y que es medida en metros (m).
- Cabe destacar que la permitividad eléctrica del vacío es constante, y una de las más empleadas. Se calcula de la siguiente manera: ε0 = 8,8541878176x10-12 C2 / (N·m2). Es de suma importancia tener en cuenta la permitividad del material.
- El valor de la constante de Coulomb en el Sistema Internacional de medidas es:
- Ley de Coulomb.2Esta ley solo toma en cuenta la interacción entre dos cargas puntuales al mismo tiempo y solo determina la fuerza que existe entre q1 y q2 sin considerar las cargas alrededor. Coulomb logró determinar las propiedades de la fuerza electrostática al desarrollar como instrumento de estudio una balanza de torsión, que consistió en una barra que colgaba sobre una fibra con la capacidad de torcerse y volver a su posición inicial. Dé esta manera, Coulomb podía medir la fuerza que se ejercía sobre un punto de la barra al colocar varias esferas cargadas a diferentes distancias con el fin de medir la fuerza de atracción o repele según girara la barra.
Hipótesis
- Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro. La carga eléctrica de cada cuerpo puede medirse en culombios. La fuerza entre dos partículas con cargas q1 y q2 puede calcularse a partir de la ley de Coulomb Según la cual la fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que las separa. La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas.
OBJETIVOS
- Verificación experimental de la ley de coulomb
- Analizar la relacion entre la magnitud de la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales.
Metodologia
Materiales
- Globos
- Guante quirúrgico
- Trazos pequeños de papel
- 2 Cintas de teflón
- 2 Cabellos
- Tijeras
Procedimiento
Inflamos un globo, luego procedemos a ser pequeños trazos de papel y cortamos unas tiras largas de cita de teflón, procedemos a colocar el guante quirúrgico, luego frotamos por la cita de teflón y vamos a notar que las dos cintas se separan debido a que quedan con energía negativa y el guante con energía positiva, ya que el guante es la energía aislante. Después procedemos con el globo a frotar en el cabello y el globo se llena de energía negativa, luego pasamos por las cintas de teflón y estas cargadas igual negativamente van a repeler, por lo que tienen cargas iguales. Luego, frotamos otra vez el globo en el cabello con carga negativa y vamos a pasarlo por unos papeles que están en reposo (carga positiva); estos luego del contacto con el globo van a dispersarse por todo lado debido a que se atraen las cargas.
Resultados y análisis
- Los átomos son partículas minúsculas que componen toda la materia. Los átomos tienen partículas incluso más diminutas, llamadas electrones, que sirven como una especie de abrigo. A veces, el átomo usa todos sus abrigos, a veces se quita uno o más Cuando frotas el globo en tu cabello, algunos de los electrones se desprenden y quedan adheridos al globo. Los electrones tienen una carga eléctrica negativa (-), de modo que el globo tendrá una carga negativa. Cuando a los átomos les faltan electrones (es decir, se han quitado uno o dos abrigos), decimos que tienen una carga positiva (+). A los trozos de papel que hemos preparado le faltan algunos electrones, por lo que tiene una carga positiva. Las cargas negativas y positivas se atraen. Por esa razón, ¡los papeles quedan adheridos al globo!
Conclusiones
- Podemos observar que la ley dicha por Charles-Augustin de Coulomb, el cual predice la fuerza electrostática de atracción o repulsión entre dos partículas según su carga eléctrica y distancia se cumple en su totalidad en el experimento anterior.
- El globo contiene la suficiente carga electrostática como para atraer otros objetos con una fuerza superior a la de su peso.
- El globo, al igual que un imán, si tiene carga positiva atraerá cargas negativas y viceversa, por lo que atraerá ciertos objetos como es en este caso el papel y el pelo.
BIBLIOGRAFIA
- http://leydecoulom3sm1.blogspot.com/2015/11/hipotesis.html
- https://www.significados.com/ley-de-coulomb/
- https://es.slideshare.net/PaolaMonotya/ley-decoulomb
- https://colegiosamordedios.es/centros/madrid/index.php/noticias/experimentamos-con-globos
- https://spaceplace.nasa.gov/ion-balloons/sp/
