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Informe De Laboratorio N°1 “Ley De Coulomb”
Integrantes:
Miguel Laguado- 1160866 1160866 Camilo Rubio – 1160878 1160878 Nicolás Cáceres – 1160870 1160870 Fabio Gonzales – 1160676 1160676
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Introducción
.l /uncionamien#o de los aara#os elec#rnicos modernos no ser2a el mismo si no /u or #odos a3uellos 3ue aor#aron su conocimien#o ara llegar a conocer di*ersas maneras de conocer la carga4 5 en es#a ocasin se ablara acerca de Coulomb 5 so su le54 5a 3ue gracias a su balanza de #orsin se de#ermin las roiedades de la /uerza elec#ros#á#ica! 'ebido a esa le5 se udo de#erminar 3ue el *alor de la /uerza era roorcional al roduc#o de las cargas 5 3ue en consecuencia4 la /uerza de in#eraccin en#re dos cargas un#uales4 es in*ersamen#e roorcional al cuadrado de la dis#ancia!
+or medio del siguien#e in/orme se analizaran los da#os #omados en el labora#orio o gruo de #rabao4 5 se darán soluciones a las regun#as lan#eadas en la gu2a de #rabao4 además de dar recomendaciones a la ora de es#ar #omando los da#os en e labora#orio!
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Obeti!os
-Obeti!o "eneral: eri/icar e9erimen#almen#e la le5 de Coulomb! #Obeti!os $s%ec&ficos
:.s#ablecer la relacin en#re la /uerza el&c#rica 5 la carga! :.s#ablecer la relacin en#re la /uerza el&c#rica 5 la dis#ancia en#re las cargas! :'e#erminar una cons#an#e el&c#rica!
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'undamentación (eórica #Ley de Coulomb
La le5 de Coulomb4 3ue es#ablece cmo es la /uerza en#re dos cargas el&c#ricas un#uales4 cons#i#u5e el un#o de ar#ida de la .lec#ros#á#ica como ciencia cuan#i#a#i Fue descubier#a or +ries#le5 en 17664 5 redescubier#a or Ca*endis ocos a;os desu&s4 ero /ue Coulomb en 178< 3uien la some#i a ensa5os e9erimen#ales direc#os!
.n#endemos or carga un#ual una carga el&c#rica localizada en un un#o geomric del esacio! .*iden#emen#e4 una carga un#ual no e9is#e4 es una idealizacin4 ero cons#i#u5e una buena aro9imacin cuando es#amos es#udiando la in#eraccin en#re cueros cargados el&c#ricamen#e cu5as dimensiones son mu5 e3ue;as en comaracin con la dis#ancia 3ue e9is#en en#re ellos!
La Le5 de Coulomb dice 3ue =la /uerza elec#ros#á#ica en#re dos cargas un#uales es roorcional al roduc#o de las cargas e in*ersamen#e roorcional al cuadrado de dis#ancia 3ue las seara4 5 #iene la direccin de la l2nea 3ue las une! La /uerza es de You're Reading Preview si son de signo con#rario=! reulsin si las cargas son de igual signo4 5 de aa#raccin Unlock full access with a free trial.
.s imor#an#e acer no#ar en relacin a la le5 de Coulomb los siguien#es un#os>
With el&c#ricas Free Trial es#amos siemre suonien a? Cuando ablamos de la /uerzaDownload en#re cargas 3ue &s#as se encuen#ran en reoso @de a2 la denominacin de .lec#ros#á#ica?A
N#ese 3ue la /uerza el&c#rica es una can#idad *ec#orial4 osee magni#ud4 direccin sen#ido! Sign up to vote on this title
b? Las /uerzas elec#ros#á#icas cumlen la #ercera le5 de NeB#on @le5 de accin 5 Useful Not useful reaccin?A es decir4 las /uerzas 3ue dos cargas el&c#ricas un#uales eercen en#re s2 son iguales en mdulo 5 direccin4 ero de sen#ido con#rario>
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Coulomb ara dos cargas del mismo signo!
.n #&rminos ma#emá#icos4 es#a le5 se re/iere a la magni#ud F de la /uerza 3ue cada de las dos cargas un#uales 315 3, eerce sobre la o#ra searadas or una dis#ancia se e9resa en /orma de ecuacin como>
es una cons#an#e conocida como cons#an#e Coulomb 5 las barras deno#an *alor absolu#o! F es el *ec#or Fuerza 3ue su/ren las cargas el&c#ricas! +uede ser de a#raccin o de reulsin4 deendiendo del signo 3ue aarezca @en /uncin de 3ue las cargas sean osi#i*as o nega#i*as?! You're Reading a Preview
- $i las cargas son de signo oues#o @ 5 –?4 la /uerza =F= será nega#i*a4 lo 3ue Unlock full access with a free trial. indica a#raccin Download Trial - $i las cargas son del mismo signo @– 5 – With Free 5 ?4 la /uerza =F= será osi#i*a4 lo indica reulsin!
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Desarrollo de la %r)ctica
.l gruo de #rabao se deb2a rear#ir acciones ara oder acer correc#amen#e la rác#ica de labora#orio! .s#e consis#2a en cargar una es/era de cobre or medio de una es/era me#álica re*iamen#e cargada con un *ol#ae es#iulado or las gu2as de labora#orio4 5 3ue se encon#raba cerca de una laca me#álica! Luego ese *ol#ae era medido or o#ra es/e me#álica 3ue al cocar la es/era de cobre4 daba la carga or medio del mul#2me#ro4 5 /uerza era medida or el dinamme#ro 3ue deb2a ser ues#o en e3uilibrio al cocar rimera *ez la es/era de cobre! Luego de cada medicin4 se deb2a descargar #an#o l laca me#álica como la es/era de cobre ara #omar correc#amen#e los da#os!
$eg(n las gu2as de labora#orio4 se deb2a robar la carga en dis#in#as ocasiones4 aumen#ando cada *ez más el *ol#ae ad3uirido la es/era de cobre4 5 luego de me You're Reading aor Preview H *eces con los *ol#aes es#iulados4 se debe alear la laca me#álica a una dis#ancia Unlock full access with a free trial. de#erminada! $iguiendo ese roceso se deb2an llenar #ablas de da#os! Download With Free Trial
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*n)lisis de resultados y +es%uestas a Preguntas 1,- Calcule el !alor de ./0 en las tablas 10 y 2 utili3ando la ecuación 41,-
$cuación 1:
'onde a es la dis#ancia de la es/era de cobre a la laca me#álica!
(abla 1 a5 6cm
carga 1, K* 16 K* ,0 K* ,H K*
F 1mN ,mN HmN 6mN
3 1040 104< You're Reading a Preview 1,4H6 1,4H6 Unlock full access with a free trial.
IJ, 741, 9 10J-16 14H, 9 10J-1< ,48< 9 10J-1< H4,7 9 10J-1<
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IJ,D @04001N?:@16::.o:@040Hm?J,?D 741, 9 10J-16 IJ,D @0400,N?:@16::.o:@040Hm?J,?D 14H, 9 10J-1< IJ,D @0400HN?:@16::.o:@040Hm?J,?D ,48< 9 10J-1<
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IJ,D @04006N?:@16::.o:@040Hm?J,?D H4,7 9 10J-1<
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IJ,D@0400HN?:@16::.o:@0406m?J,?D 64H1 9 10J-1< IJ,D@0400H1N?:@16::.o:@0406m?J,?D 64<7 9 10J-1< IJ,D@0400H7N?:@16::.o:@0406m?J,?D 74< 9 10J-1<
(abla 2
carga 1, K* 16 K* ,0 K* ,H K*
a5 8cm
F 1mN ,mN
3 746 104H6 1,4H6 You're Reading a Preview 1,4H6
IJ, ,48< 9 10J-1< <470 9 10J-1< 14H, 9 10J-1H 1471 9 10J-1H
Unlock full access with a free trial.
IJ,D@04001N?:@16::.o:@0408m?J,?D ,48< 9 10J-1< Download With Free Trial IJ,D@0400,N?:@16::.o:@0408m?J,?D <470 9 10J-1< IJ,D@0400
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0 7,12 x 10^-16
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1,42 x 10^-15
4,27 x 10
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"r)fica 0 '4mN, contra ./04c/0,
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5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 3,20 x 10ˆ-15
"r)fica 2 '4mN, contra ./04c/0,
6,41 x 10ˆ-15
6,57 x 10ˆ-15
7,53 x 10ˆ
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+ta: La /uerza es direc#amen#e roorcional a 3J,4 5a 3ue al aumen#ar la /uerza4
#ambi&n lo ará la carga al cuadrado seg(n la ecuacin 14 5 eso se uede *er en los grá/icos4 sin ninguna e9cecin
6,- Determine la %endiente de cada una de estas gr)ficas y con este !alor calc el !alor de $ en cada caso Pendiente
"r)fica 1
m D6-1 @H4,7 9 10J-1-@741, 9 10J-16? m D14H0 9 10J1<
"r)fica 0
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
m D H47-, @74< 9 10J-1-@4,0 9 10J-1 m D64, 9 10J1H
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"r)fica 2
m D 6-1 @14719 10J-1H?-@,48< 9 10J-1 m D 4<0 9 10J1H Como la ecuacin 1
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#oma la endien#e
la relacin
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-+ara la #abla 1> .D116::@040HJ,?:@14H0910J1 .D8488 9 10J-1< -+ara la #abla ,> .D116::@0406J,?:@64,910J1H? .D8487 9 10J-1< -+ara la #abla > .D116::@0408J,?:@4<0910J1H? .D8488910J-1< <, $ncuentre el !alor %romedio de $ con su incertidumbrea)
x 1 + x 2 + x 3 ++ x n x= You're Reading a Preview n Unlock full access with a free trial.
x =
( 8,88∗10 ˆ −15 )+ ( 8,87∗10 ˆ −15 )+( 8,88∗10 ˆ −15) 3
b)
8,87∗10 ˆ −15 Download With Free = Trial
∆ x =| xi − x| Sign up to vote on this title
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c, P9DQP9i n
∆ x=
Rta
( 1∗10 ˆ −17 )+ ( o ) +(1∗10 ˆ −17 ) 3
=6,66∗10 ˆ − 18
: 8 , 87∗10 ˆ −15 ± 6,66∗10 ˆ −18
7, 9Por.ue %odemos obtener tan solo una carga inducida limitada cuando el n=mero de electrones mó!iles en la %laca es e>tremadamente grande; +ta:
+or3ue al #ener una can#idad e9#remadamen#e grande de elec#rones m*iles4 #ambi los debe #ener de ro#ones4 5a 3ue ac#ualmen#e la laca es#á en un es#ado neu#ro a carecer de carga4 as2 3ue al inducir una can#idad de elec#rones4 lo 3ue sucede es 3u los elec#rones comienzan a mo*erse 5 acaban en la o#ra es/era4 or lo 3ue la laca *uel*e a en#rar en un es#ado neu#ro! You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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+ecomendaciones
1, ener e9#rema recaucin con la es/era de cobre al #enerla cargada4 5a 3ue e
*ol#ae m2nimo en el 3ue se encon#rara en el eercicio será de 1,K*! 0, .*i#ar cocar con los imlemen#os de #rabao 5a 3ue algunos al su/rir da;os ueden 3uedar in(#iles4 5 su cos#o uede ser ele*ado! 2, Ol momen#o de usar el dinamme#ro4 es#ar a#en#os en el rimer co3ue de la es/era de cobre 5a 3ue mucas *eces se ignora es#e aso 5 la /uerza es mal calculada4 or lo 3ue se debe ree#ir el rocedimien#o *arias *eces! 6, .s#ar a#en#os a descargar siemre la laca de me#al 5 la es/era de cobre lueg de cada medicin!
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Conclusiones •
•
•
•
La /uerza 5 la carga @3J,? son direc#amen#e roorcionales4 debido a 3ue el incremen#o de una in/lu5e #o#almen#e en el incremen#o de la o#ra! La incer#idumbre del *alor .4 3ue /ue allado or medio de la endien#e de ca una de las grá/icas dio un *alor mu5 semean#e al roio *alor de Ssilon $ub cero @.o? $olo se es inducida una carga a esar de la can#idad de elec#rones en la lac me#álica debido a 3ue solo se encarga de #rasasar esa carga acia la es/era más no de roducirla! Coulomb en su le5 básicamen#e aclaro 3ue la /uerza de a#raccin o reulsin en#re dos cargas un#uales es in*ersamen#e roorcional al cuadrado de la dis#ancia 3ue las seara!
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?ibliograf&a
: http://www.profesorenlinea.l/!sia/"letrii#a#$e%&o'lo().ht(l
* http://www.s.eh'.es/s)we)/!sia/ele(a+net/a(poeletrio/f'era/f'era.h *'as #e tra)ao "letrii#a# % a+netis(o
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