Conclusion de la ley de coulomb

Conclusion de la ley de coulomb

conclusión del informe de laboratorio sobre la ley de coulomb

Los experimentos con cargas eléctricas han demostrado que si dos objetos tienen cada uno una carga eléctrica, entonces ejercen una fuerza eléctrica el uno sobre el otro. La magnitud de la fuerza es linealmente proporcional a la carga neta de cada objeto e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. (Curiosamente, la fuerza no depende de la masa de los objetos). La dirección del vector de fuerza es a lo largo de la línea imaginaria que une los dos objetos y está dictada por los signos de las cargas implicadas.

La fuerza eléctrica \ (\vec{F}\) sobre una de las cargas es proporcional a la magnitud de su propia carga y a la magnitud de la otra carga, y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas:

Esta proporcionalidad se convierte en una igualdad con la introducción de una constante de proporcionalidad. Por razones que se aclararán en un capítulo posterior, la constante de proporcionalidad que utilizamos es en realidad un conjunto de constantes. (En breve hablaremos de esta constante).

El vector unitario \(r\) tiene una magnitud de 1 y apunta a lo largo del eje como las cargas. Si las cargas tienen el mismo signo, la fuerza está en la misma dirección que \(r\) mostrando una fuerza de repulsión. Si las cargas tienen signos diferentes, la fuerza está en la dirección opuesta de \(r\) mostrando una fuerza de atracción. (Figura \(\PageIndex{1})).

informe de laboratorio del experimento de la ley de coulombs phet

El propósito de este laboratorio era ver cómo la distancia entre dos objetos cargados afecta a la magnitud de la fuerza electrostática entre ellos y ver cómo los diferentes materiales afectan a la fuerza. Si el globo de arriba se acerca al de abajo, entonces el número en la escala será mayor, porque la fuerza entre los dos globos será muy fuerte, ya que ambos están cargados. Los resultados fueron que cuando la distancia entre los globos disminuía, el número en la escala aumentaba y esto era cierto en ambos laboratorios, con el pelo y con la piel falsa. Esto ocurrió porque ambos globos estaban cargados positivamente, lo que hizo que los globos se repelieran. Las cargas opuestas se atraen entre sí, así que como ambos globos eran positivos se repelieron mutuamente haciendo que la fuerza entre ellos fuera tan fuerte, creando números más altos a medida que los globos se acercaban. El error podría haber sido leer mal la escala porque los números seguían moviéndose incluso cuando el globo no se movía. El error también podría haber ocurrido si el globo tocara otro objeto, haciendo que la carga positiva se extendiera o simplemente estuviera «sin carga». Una pregunta podría ser, ¿qué otros objetos podemos cargar además de los globos para que este laboratorio funcione?

resumen de la ley de coulomb

Sin embargo, después de que Coulomb publicara el resultado de su trabajo, se debatió si su experimento proporcionaba realmente pruebas suficientes para apoyar su afirmación de que la fuerza entre dos cargas puntuales seguía realmente la ecuación que ahora llamamos Ley de Coulomb. Esto se debió a que los intentos posteriores de recrear su experimento demostraron que era muy difícil obtener resultados consistentes utilizando el método de Coulomb. Si le interesa, aquí (DOI) hay un informe muy detallado que describe una de estas recreaciones. Este autor llega a la conclusión de que el experimento de Coulomb era muy muy sensible a cualquier pequeño cambio: «Así vemos cómo una sola, ligera y fácilmente invisible diferencia entre las aptas prescripciones de Coulomb y una réplica puede conducir a resultados totalmente diferentes» (561).

Por supuesto, más tarde se demostró de forma más sólida que la ley de Coulomb se sostiene ante las pruebas experimentales, pero todavía se debate si Coulomb se precipitó en sus conclusiones, por así decirlo, y simplemente tuvo suerte.

informe de laboratorio del experimento de la ley de coulomb

Hay dos tipos de carga y hay tres propiedades cualitativas de la fuerza eléctrica entre objetos cargados.    (Puedes comprobarlo por ti mismo en un sencillo experimento con la cinta adhesiva Scotch Magic TapeTM,:    Basta con tirar de dos tiras de cinta adhesiva para que ambas se carguen.    Entonces verás que los extremos colgantes de las tiras de cinta se atraen entre sí.    Cuando las acercas a otro par de tiras de cinta cargadas, se repelen o se atraen).

En esta página web, elaboraremos estas cuatro ideas para crear un modelo de fuerza eléctrica que abarque estas ideas cualitativas y nos permita cuantificar las fuerzas eléctricas para poder utilizarlas en la 2ª ley de Newton. La idea crítica parece ser la carga.

Esta es la razón por la que los átomos con el mismo número de electrones y protones no parecen tener efectos eléctricos evidentes. Como parecen anularse y ser iguales, parece que una forma natural de asignar un número a la carga es contar el número de protones y restar el número de electrones. El efecto total de la materia neutra sería cero y los efectos observables vendrían de tener un exceso de uno u otro. (Estamos asumiendo temporalmente que todas estas cargas están más o menos en el mismo lugar, por lo que ignoramos los efectos de la polarización por ahora, ya que son mucho más pequeños que los efectos eléctricos de las cargas desequilibradas – ¡aunque la polarización resulta ser a menudo importante!)

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