UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SAN LUIS POTOSÍ “Ciencia, Tecnología y Cultura al Servicio del Ser Humano” NOMBRE DEL INTEGRANTE Haga clic o pulse aquí para escribir texto. FECHA: MATRICULA: Clic para escribir LABORATORIO: LC2 HORARIO: Elija Horario Elegir Fecha LABORATORIO DE FISICA II PRÁCTICA No. 1 LEY DE COULOMB OBJETIVO ESPECÍFICO. Comprender como se produce la fuerza eléctrica debido a la interacción entre cargas mediante la ley de Coulomb. INTRODUCCIÓN. Charles-Augustin de Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a hacerla regresar a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de si sus cargas son negativas o positivas. MARCO TEÓRICO. La ley de Coulomb, nombrada en reconocimiento del físico francés CharlesAugustin de Coulomb (1736-1806), que enunció en 1785 y forma la base de la electrostática, puede expresarse como: “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con las 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.” Ley de Coulomb: 𝐹⃗ = 1 𝑞𝑞𝑖 𝑟̂ 4𝜋𝜖0 𝑟 2 𝑖 Newtons Laboratorio de Ciencias, ‘Física II’ F-PR-LB-CS-8.1-01-01 Versión 0 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SAN LUIS POTOSÍ “Ciencia, Tecnología y Cultura al Servicio del Ser Humano” PREGUNTAS DE INDAGACIÓN. ¿Cuál es el valor de la carga fundamental? ¿Cuáles son las unidades de la constante de coulomb? ¿Qué es la balanza de torsión de coulomb? BIBLIOGRAFÍA. Kip, A. H. (1972), Fundamentos de electricidad y magnetismo (McGraw-Hill) PROBLEMA. ¿Qué relación existe entre la fuerza a escala macro y a escala atómica?. Algunos argumentan que depende mayormente de la relación de la intensidad de cada carga, otros dicen que la fuerza depende mayormente de la distancia. DESARROLLO. Emplear el siguiente simulador: https://phet.colorado.edu/sims/html/coulombslaw/latest/coulombs-law_es.html. Laboratorio de Ciencias, ‘Física II’ F-PR-LB-CS-8.1-01-01 Versión 0 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SAN LUIS POTOSÍ “Ciencia, Tecnología y Cultura al Servicio del Ser Humano” i. Experimente con el simulador bajo la escala macro trate de comprender la interacción entre cargas, observe y describa que sucede cuando: a. b. c. d. e. Las cargas tienen signos iguales, misma magnitud y se acercan. Las cargas tienen signos diferentes, misma magnitud y se acercan. Las cargas tienen signos iguales, misma magnitud y se alejan. Las cargas tienen signos diferentes, misma magnitud y se alejan Las cargas tienen signos diferentes, diferente magnitud y se alejan o se acercan. ii. Grafique una relación de la fuerza y distancia para al menos 10 posiciones cuando se aleja y cuando se acerca una carga de la otra, puede usar Excel para graficar, seleccione cargas con signos contrarios. RESULTADOS. Escala Macro Se acerca Posición (m) Fuerza (N) Se aleja Posición (m) Fuerza (N) Laboratorio de Ciencias, ‘Física II’ F-PR-LB-CS-8.1-01-01 Versión 0 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SAN LUIS POTOSÍ “Ciencia, Tecnología y Cultura al Servicio del Ser Humano” Gráficos: Para el comportamiento que observa en el gráfico, ¿te es familiar? ¿Encuentras alguna línea de tendencia que se ajuste? Fórmula una expresión matemática para encontrar la distancia a partir de la ley de Coulomb si se conoce los valores de la carga y la fuerza. CONCLUSIONES. Laboratorio de Ciencias, ‘Física II’ F-PR-LB-CS-8.1-01-01 Versión 0
