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UNIDAD I: ELECTROSTÁTICA
TEMA: LEY DE COULOMB
4°MEDIO A – B – C – D – E
Objetivo• Calcular la fuerza eléctrica
entre cargas.
VER: https://www.youtube.com/watch?v=Ws4V0AEwOzw
Ley de Coulomb
ur
qqKF ˆ
2
21 =
Como ya sabemos, toda carga de distinto signo se atraen, y de igual signo se repelen. Sin embargo, ¿a qué sedebe?. Charles Coulomb(1736-1806) determinó que dicha interacción se debe a una fuerza que es directamenteproporcional a la multiplicación de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distanciade separación de las cargas denominada ley de Coulomb, cuya expresión matemática es:
Donde F representa la fuerza medida en (N), q1 y q2 representan las cargas eléctricas interactuantes medida cada una en (C), r representa la distancia de separación medida en (m) y K es una constante eléctrica cuyo valor es:
=
2
29109
C
mNK
Indica dirección y sentido del vector fuerza.
EJEMPLOS Y EJERCICIOS
1. Calcular el módulo de la fuerza que existe entre las cargas eléctricas 6 [C] y 9 [C] separadas por una distancia de 3[m]
INTENTALO TÚ:
2. Calcular el módulo de la fuerza eléctrica existente entre las cargas eléctricas 8 [C] y -7 [C] separadas a una distancia de 6 [m]. OJO: en la fórmula se debe escribir la carga en valor absoluto, ósea con el signo positivo. R: 1,4 x 1010 [N]
( )NF 99
2
9
10549
96109
3
96109=
=
=
EJEMPLOS Y EJERCICIOS
2. Calcular la fuerza que existe en la siguiente configuración de cargas.
( )Cq 51 = ( )Cq 72 =
( )cm50
12F
21F ( )
( )
( )NiF
NiF
NF
ˆ26,1
ˆ26,1
26,15,0
107105109
21
12
2
669
=
−=
=
=−−
( ) ( )
6
6
10
8 8 10
micro
ejemplo
C C
−
−
→ →
=
i
j
Ejemplos y Ejercicios.
3. Calcular la fuerza que existe en la siguiente configuración de cargas.
( )Cq 41 −=
( )Cq 82 =
( )cm60
Solución:
12
21
ˆ0,8
ˆ0,8
F j N
F j N
= −
= +
Ejemplos y Ejercicios.
3. Calcular la fuerza neta sobre q2 que existe en la siguiente configuración de cargas.
( )Cq 101 −= ( )Cq 52 = ( )Cq 63 −=
21F
23F
( )
( )
( )
( )
( )
9 6 6
21 2
21
9 6 6
23 2
23
2 21 23
9 10 5 10 10 105
0,3
ˆ5
9 10 5 10 6 106,75
0,2
ˆ6,75
ˆ ˆ ˆ5 6,75 1,75N
F N
F i N
F N
F i N
F F F i i i N
− −
− −
= =
= −
= =
=
= + = − + =
Ahora tú, determina la fuerza neta sobre la carga q3 de la misma configuración de cargas!!!!
( )3ˆ0,41NF i N= −
Analizar:
4. Si en una cierta configuración de carga, la carga 1 aumenta el cuádruple, la carga 2 aumenta al triple y la distancia de separación aumenta al doble, ¿Cuánto cambia el módulo de la fuerza eléctrica entre las cargas?.
( )F
r
qqK
r
qqK
r
qqKF
r
qqKF
334
34
2
34'
2
21
2
21
2
21
2
21
=
=
=
=
=
La fuerza aumentó al triple!!!
Analizar
5. Si en una cierta configuración de carga, la carga 1 se mantiene, la carga 2 disminuye a la mitad y ladistancia de separación también disminuye a la mitad, ¿Cuánto cambia el módulo de la fuerza eléctricaentre las cargas?.
R: Aumenta el doble
PIENSA!!!
Tres partículas L, M y N, con cargas eléctricas iguales, no nulas, están fijas en los vértices de un triángulo rectángulo, como muestra la figura:
Si la fuerza eléctrica entre L y M es demagnitud F0, ¿cuál es la magnitud de la fuerzaEléctrica entre L y N?a) F0
b) 3/4 F0
c) 4/5 F0
d) 1/25 F0
e) 16/25 F0
22
0 02
2
0
2
164
16
5 25
LM
LN
kqF F F kq
FkqF
= = =
= =
Muchas Gracias
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