UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL
ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
CURSO:
FISICA III
DOCENTE:
Rodríguez Geldres, Julio
ALUMNO:
Rivera Cano, Luis Alfredo
CICLO:
IV
Huacho – Perú
LABORATORIO DE FISICA III
2017
PRÀCTICA DE LABORATORIO Nº 1 I.
TÍTULO: Electrización de los cuerpos.
II.
OBJETIVOS:
2.1. Demostrar experimentalmente el proceso de electrización de los cuerpos por frotamiento.
2.2. Demostrar la existencia de dos tipos de carga: Positiva y negativa.
2.3. Demostrar que cargas del mismo signo se repelen y cargas del signo opuesto se atraen.
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III. FUNDAMENTO TEÓRICO:
LA ELECTRIZACION Cuando un cuerpo se le dota de propiedades electrización, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática para explicar cómo se origina la electricidad estática, hemos de considerar, que la materia está hecha de átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número de cargas positivas y negativas. Algunos átomos, y tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si el material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro material, se dice que es más positivo en la serie triboelectrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo. Un vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas porque ambos materiales ocupan posiciones distintas. Lo mismo se puede decir del ámbar y del vidrio. Cuando los materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones de la otra materia. Lic. JULIO RODRIGUES GELDRES
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ELECTRIZACION POR FROTAMIENTO La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo; por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra ámbar. En términos análogos puede explicarse la electrización de vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierde o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos, por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptados por el otro. Lo que equivale al principio de conservación de la carga eléctrica (no hay producción ni destrucción de carga eléctrica).
ELECTRIZACION POR CONTACTO Un cuerpo desgradado puede cargarse con un cuerpo previamente cargado con tan solo tocarlo. Quedando, ambos con el mismo tipo de carga.
ELECTRIZACION POR INDUCCION Sin necesidad de hacer contacto o tocar un cuerpo para que se establezca una interacción eléctrica entre cargas del primero y el cuerpo neutro. En este proceso las cargas se atribuyen y algunas zonas presentan unas cargas positivas y otras cargas negativas. Lic. JULIO RODRIGUES GELDRES
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IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS: 4.1. Materiales
Tiras de plástico Hilo o lana (Vinifan) Peine Una mica Varilla de vidrio Varillo de plástico Varilla de madera Varilla de aluminio Retaso de seda Clips Piel de conejo Esferas pequeñas
4.2. INSTRUMENTOS
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V.
soporte universal
PROCEDIMIENTO:
En la hornilla ponemos Primero cortamos lana, lo atamos al soporte universal y el pedazo de vinifan lo ponemos en el centro, luego lo acercamos el lápiz, lapicero, etc. No pasa nada porque esta neutro, porque es sin frotar, luego lo frotamos cada objeto como lápiz, lapicero, varilla de vidrio, tijera, peine. Lapicero
(+) (no se carga) vinifan (-) Peine (+) (si se carga) vinifan (-) Varilla de vidrio (no se carga) vinifan (-) Tijera + varilla de metal (si se carga) vinifan (-) Lápiz (+) (si se carga y se atrae) La varilla de vidrio, lápiz y vemos de nuevo. Luego para finalizar frotamos el pedazo de vinifan y ponemos cada objeto: el peine si se repela, lápiz se atrae, lapicero se repela Lic. JULIO RODRIGUES GELDRES
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Tiene que realizarse un frotamiento a los objetos para determinar si existe algún tipo de fuerzas. Plásticos – plásticos
Ejemplo:
Vinifan – peine
Es una fuerza de atracción porque el vinifan tiene una carga neutra y el peine tiene una carga positiva o negativa.
Plástico – papel
Hay una fuerza de atracción el plástico se cargó con una carga negativa (-) y se atraía al papel con carga neutra.
Peine – plástico
Hay una fuerza de repulsión
VI. CONCLUSIONES:
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Al concluir con nuestras experiencias podemos concluir que existen distintas formas de cargar los cuerpos y dependiendo del material la carga puede ser negativa o positiva, dentro de ellas encontramos: por inducción, fricción y por contacto, cada una de ellas con un comportamiento especifico. Entendiendo a si la particularidad del fenómeno de la electrostática.
VII. CUESTIONARIO 7.1. ¿Cuál es la diferencia de cargar un cuerpo descargado por? a) contacto con un cuerpo cargado La diferencia es que un cuerpo descargado puede cargarse con un cuerpo previamente cargado con tan solo tocarlo. En este caso, ambos quedan con el mismo de tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva. Mientras que el de inducción no respeta este tipo de carga. b) Inducción de un cuerpo cargado La diferencia es que no es necesario de hacer contacto o tocar un cuerpo para que se establece una interacción eléctrica entre cargas del primero y el cuerpo neutro. En este proceso de redistribución Lic. JULIO RODRIGUES GELDRES
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de carga, en algunas zonas está positivamente y otras negativamente.
cargado
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas.
7.2. Se tiene dos esferitas metálicas con cargas iguales, pero de signo opuesto, si se ponen en contacto y luego se separan ¿Qué sucede? Ambas quedarían con el mismo tipo un para cada carga.
equilibrio
7.3. Se tiene una esferita metálica, cargada positivamente, si se conecta con un conductor a tierra ¿Qué sucede? Existiría un flujo de electrones de tierra hasta la carga neutra.
7.4. Explique porqué las cargas se acumulan en las puntas Las cargas se acumulan en las puntas por un efecto el cual es denominado efecto p unta explicando que las cargas de un conductor no se distribuyen uniformemente, si no que se acumulan en las partes afiladas y gracias a este descubrimiento benjamín franklin pudo diseñar lo que hoy en día conocemos como pararrayos.
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7.5. Explique el principio de funcionamiento del pararrayos.
El pararrayos es un dispositivo que dirigen el rayo a través de un cable hasta la tierra, el cable neutraliza el poder destructivo de los rayos gracias a que una polarización de las cargas eléctricas para que no cause desperfectos. Negativamente por lo tanto sus cargas se repelen entre sí y son atraídas por las cargas positivas de la tierra.
7.6. Explique el principio de funcionamiento del electroscopio.
El funcionamiento de este aparato consiste en que, si a la esfera o disco se le acerca un cuerpo cargado, o se toca con él, todo el aparato se carga de electricidad, por lo que las dos tiras de lámina, al quedar cargadas con electricidades del mismo signo, se repelen entre sí, si se separan, de esta manera, el electroscopio permite determinar si un cuerpo está cargado o
7.7. Explique otros mecanismos o formas de producir electricidad. Por reacciones químicas Las substancias químicas pueden combinarse con ciertos metales para iniciar una actividad química en Lic. JULIO RODRIGUES GELDRES
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la cual habrá transferencia produciéndose cargas eléctricas.
de
electrones
Por presión Cuando se aplica presión a algunos materiales, la fuerza de la presión pasa a través del material a sus átomos, desalojando los electrones de sus orbitas y empujándolos en la misma dirección que tiene la fuerza
Por calor Debido a que algunos materiales liberan fácilmente sus electrones y otros materiales los acepta, puede haber transferencia de electrones, cuando se ponen en contacto dos metales distintos
Por luz La luz en sí misma es una forma de energía y muchos científicos la consideran formada por pequeños paquetes de energía llamados fotones. Cuando los fotones de un rayo luminoso inciden sobre un material, liberan energía.
Por magnetismo Todos conocemos los imanes, y los han manejado alguna que otra vez. Por lo tanto. Podrá haber observado que, en algunos casos, los imanes se atraen y en otro caso s repelen. La razón es que los imanes tienen campos de fuerza que actúan uno sobre el otro recíprocamente
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7.8.
) Estrictamente hablando, ¿una varilla de plástico pesa más, menos o lo mismo después de frotarla con piel? (Recordando que una varilla de plástico se carga negativamente después de frotarla con un trozo de piel). a
Una varia de plástico pesaría lo mismo su peso final no diferente de su peso inicial no es proporcional para las leyes del átomo e indivisibles para su particularidad con los elementos de este mismo, tanto los electrones de cargas negativas no cambian el peso de dicho material en conclusión la energía se transfiere, pero no difiere en el peso.
b) ¿Y qué pasa con la piel? Pesa igual, pesa más o pesa lo mismo. La piel adquirirá una carga positiva y su peso seria el mismo a la inicial.
c) ¿Y una varilla de vidrio una vez que se frota con seda? ¿Qué pasa con la varilla, pesa más, menos o pesa lo mismo? (Recordando que una varilla de vidrio se carga positivamente al frotarla con seda) La varilla de vidrio quedaría positivamente cargada y su peso seria el mismo
d) y qué pasa con la seda? Pesa igual, pesa más o pesa lo mismo. La seda quedaría con una carga negativa y su peso seria el mismo en conclusión el peso es constante en relación de una interacción de transferencia de energía
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VIII.
ANEXO
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IX.
BIBLIOGRAFÍA
Olivos y D. Castro, Física electricidad para estudiantes de ingeniería, 1ra Edición, Ediciones Uninorte (2008). J. Wilson y A. Buffa , Física , 5ta Edición , Pearson Educación (2003). SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN: '" Fisica Universitaria", Vol. II
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