Fisica III-Reporte 1 - Fuerzas Entre Cuerpos Cargados Electricamente

UNIVERSIDAD DE ORIENTE (UNIVO) Facultad de:

Ingeniería y Arquitectura Asignatura:

Física III N° y nombre del Laboratorio:

Laboratorio N° 1 Fuerzas entre cuerpos Cargados Eléctricamente. Grupo de clase:

Grupo A Día y hora del laboratorio:

Miércoles 2:00-3:40 pm. Docente:

MAE. Lic. Ana Lozano de Campos. Integrantes:

Chavarría Segovia, Edwin Geovanny Franco López, Nelson Edgardo Jiménez Álvarez, Jackeline Elizabeth Rivera Gómez, Claudia Cecibel Rosa Amaya, José Luis Fecha:

Lunes 12 de Agosto del 2013

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INDICE Introducción................................. .................................................. ................................... ................................... .................................. .................3 Objetivos................... Objetivos..................................... ................................... .................................. .................................. .................................. .................... ... 5 Materiales y equipo utilizado ............................... ................................................ ................................... .......................... ........ 6 Procedimiento. Procedimiento. ................................ ................................................. .................................. .................................. ................................ ............... 8 Parte I. Carga Eléctrica ....................... ........................................ .................................. ................................... .......................... ........ 9 Montaje experimental .................. .................. ................. ................. .................. ................. ............. 9 Procedimiento .................................................................................................................................

9

Parte II. Influencia eléctrica en conductores y aislantes. ........................... ........................... 10 Montaje Experimental ...................................................................................................................

10

Procedimiento. ..............................................................................................................................

10

Parte III. Verificación de materiales conductores y aislantes. .................. .................. 12 Procedimiento. ..............................................................................................................................

12

Resultados y análisis .....................................................................................................................

13

Recomendaciones Recomendaciones ................................. .................................................. .................................. .................................. ........................ ....... 15







Introducción

En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos del experimento sobre las fuerzas que actúan entre dos cuerpos cargados eléctricamente, así mismo se muestran los resultados experimentales del efecto que producen la la fuerza en cuerpos conductores y aislante. En las interacciones electromagnéticas intervienen partículas que tienen una propiedad fundamental como la masa. La carga eléctrica es una propiedad que poseen todos los cuerpos, al igual que la masa, existen dos tipos de cargas eléctricas: negativas y positivas, de igual manera los cuerpos en su estado natural, se hallan en estado neutro es decir, tienen la misma cantidad de cargas positivas que negativas, sin embargo no todos los cuerpos permiten que la carga eléctrica circule por ellos con la misma facilidad depende de la estructura del material por el cual está formado el cuerpo ya que existen materiales conductores y aislantes. Los materiales presentan distintos comportamientos ante el movimiento de cargas eléctricas. Los elementos conductores tienen facilidad para permitir el movimiento de cargas y sus átomos se caracterizan por tener muchos electrones libres y aceptarlos o cederlos con facilidad, por lo tanto son materiales que conducen la electricidad. Los aisladores son materiales que presentan cierta dificultad al paso de la electricidad y al movimiento de cargas. Tienen mayor dificultad para ceder o aceptar electrones. En una u otra medida todo material conduce la electricidad, pero los aisladores lo hacen con mucha mayor dificultad que los elementos conductores. Tomando como referencia lo anterior en nuestro experimento se trató observar mediante frotaciones con objetos de distintos materiales cómo actúan las fuerzas de los cuerpos cuando estos están cargados y como los cuerpos del mismo material al frotarlos y aproximarlos se repelen, caso contrario al frotar y aproximar cuerpos de distintos materiales













Objetivos

1. Medir las temperaturas de dos cuerpos que se ponen en contacto térmico.

2. Determinar experimentalmente el equilibrio térmico.







Materiales y equipo utilizado Electroscopio con aguja metálica 



Varilla de polipropileno, Varilla de acrílico



Grapas, placa de policarbonato











Hoja de acetato, hoja de papel áspero



Par de péndulos, tiras de aluminio

 

Tapón de goma, copa de Faraday, placa de influencia. 







Procedimiento. ¿Que se hizo?

El experimento sobre las fuerza cargadas eléctricamente, se dividió en tres partes que fueron: carga eléctrica, la influencia eléctrica eléctrica

en conductores y aislantes y la

verificación de materiales conductores y aislantes, estos procedimientos se detallan en cada parte. ¿Cómo se hizo?

Parte I. Se cargaron los materiales correspondientes y se hicieron pruebas para verificar el tipo de fuerza que había entre dos cuerpos, para este caso se utilizó un electroscopio con una varilla de polipropileno cargada y se acercó otra varilla de polipropileno descargada y luego cargada. Lo mismo se hizo con una placa de policarbonato y la hoja de acetato juntas se frotó para ver la reacción que tenían, además luego de eso se procedió a acercarlos a la varilla de polipropileno que estaba en el electroscopio para observar la reacción. Para la parte II. Se pudo verificar el tipo de fuerza que había entre dos cuerpos, y verificar la influencia eléctrica de los materiales conductores o aislantes de energía. Y en la Parte III. Se realizó la prueba para los materiales que son conductores de energía y los que son aislantes. ¿Para qué se hizo?

Todo se realizó para observar la reacción que tienen dos cuerpos cargados







Parte I. Carga Eléctrica Montaje experimental

Se tomó el electroscopio y se colocó una grapa, en el centro de la grapa se colocó colocó una varilla de polipropileno y se froto la mitad de la varilla enérgicamente con con papel. La varilla quedo perpendicular

al pie del

electroscopio y horizontal. Procedimiento 1. Se frotó la mitad de una varilla de polipropileno enérgicamente con papel, y se aproximó el extremo frotado de esta varilla que está colgada. ¿Qué se observó cuando se aproxima la varilla de polipropileno?

Como las dos varillas varillas están cargadas enérgicamente y son del mismo material la fuerza que actúa es de repulsión, es decir que las varillas se repelen entre si. 2. Se repitió el experimento pero usando una varilla de acrílico ¿Qué se observó cuando se aproxima la varilla de acrílico?

La varilla de acrílico atrae a la barra de polipropileno. 3. Se colocó la placa de policarbonato sobre la mesa, y la hoja de acetato encima de ella, se frotó la hoja de acetato acetato con papel, y se levantó las dos juntas, juntas, y después se separa la hoja de acetato. ¿Qué se observó al separar la hoja de acetato y la placa de policarbonato?

La hoja de acetato al ser cargada, se adhiere a la placa de policarbonato. Debido a







Parte II. Influencia eléctrica en conductores y aislantes. Montaje Experimental

Se colgó el par de péndulos de una ranura del electroscopio, se cortó el papel en varios trozos pequeños, y se hicieron bolitas con la hoja de aluminio teniendo en cuenta que quedaran esponjosas. Procedimiento. 1. Se Cargó eléctricamente la varilla de polipropileno frotándola enérgicamente con papel. Se Aproximó desde arriba a los trozos de papel que están sobre la mesa, este mismo mismo proceso repetido con

la bola de aluminio. aluminio. Así mismo

repitiendo el proceso utilizando la varilla de acrílico. ¿Qué se observó con respecto a los trozos de papel y a la bola de aluminio?

-Con la varilla de polipropileno: al acercar la varilla de polipropileno a los trozos de papel se pudo observar como los trozos de papel son atraídos por la varilla. Y con respecto a la bolita de aluminio no son atraídas. -Con la varilla de acrílico: de igual forma los trozos de papel son atraídos atraídos completamente pero sin embargo la bolita de aluminio es atraída parcialmente.

2. Se Cargó la hoja de acetato frotándola frotándola con papel, y se sujetó horizontalmente por encima de los trozos de papel y de la bolita de aluminio. (Compare con el procedimiento 1).







3. Se Cargó la varilla de polipropileno frotándola con papel, y se aproximó el extremo cargado a uno de los péndulos que están colgados del electroscopio, acercándolos hasta que tocaran el extremo inferior del péndulo de aluminio. ¿Qué se observó antes, durante y después del contacto del péndulo?

Antes que la varilla hiciera contacto con los péndulos se pudo observar que eran atraídos hacia la varilla debido a que la varilla estaba cargada mientras los péndulos no, entonces la fuerza que actuaba entre los péndulos y la varilla era de atracción. Durante que se acercaba la varilla de polipropileno hacia los péndulos se podía observar el movimiento de atracción que estos hacían, y cuando finalmente después del contacto se pudo observar que el par de péndulos p éndulos se adhirió en la varilla de polipropileno.

4.

Se Descargó el par de péndulos de aluminio tocándola con la mano. Y se acercó desde abajo del par de péndulos la varilla de polipropileno cargada. ¿Cómo reaccionan los dos tubitos de aluminio cuando se carca la varilla de polipropileno cargada?

Mientras la varilla de polipropileno se acercaba a los tubitos de aluminio, se observó que la fuerza era de atracción hacia la varilla, pero sin embargo cuando se acercaba cada vez más y finalmente hicieron contacto hubo dos fuerzas atracción y repulsión. Atracción entre el par de péndulos hacia la varilla y de repulsión entre los dos do s tubitos (pendulos).









Parte III. Verificación de materiales conductores y aislantes.

Procedimiento.

¿Qué se hizo?

Se colocó la aguja en el electroscopio y se cargó enérgicamente, luego luego se

realizaron pruebas con una serie de materiales.

¿Cómo se hizo? Se cargó enérgicamente el electroscopio, luego se tomaron con la mano

objetos para pasarlos o acercarlos sobre el electroscopio, como estaba cargado, al acercar dichos materiales la aguja que contenía el electroscopio tenía que tener una reacción de repulsión, atracción o ninguna reacción.







Resultados y análisis

Objeto.

La aguja no retrocede.

Varilla acrílica. Tapón de goma. Copa de Faraday tomada con la mano. Copa de Faraday en la varilla acrílica. Placa de influencia tomada con la mano. Placa de influencia en la varilla acrílica. Tiras conductoras.

x x x

La aguja retrocede parcialmente.

La aguja retrocede totalmente.

x x x x

1. Clasifique, según los datos obtenidos, los objetos conductores y aislantes. Objeto

Varilla acrílica Tapón de goma

Aislante

Conductor X







signo de su carga, cuándo se une a otro cuerpo sucede este fenómeno, provocando así que la aguja retroceda parcialmente







Recomendaciones



Atender las indicaciones del docente durante la práctica.



Frotar energéticamente los materiales para obtener mejores resultados.



Cuidar los materiales que son frágiles como la aguja metálica.



Si es necesario repetir los procedimientos para no obtener resultados erróneos.

Fisica III-Reporte 1 - Fuerzas Entre Cuerpos Cargados Electricamente

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