Ley de Coulomb - Ejemplo 1 | Electrostática
Summary
TLDREl script del video ofrece un curso sobre electrostática, explicando la ley de Coulomb que describe cómo cargas eléctricas de signos iguales se repelen y de signos opuestos se atraen. Se presenta la fórmula matemática que relaciona la fuerza eléctrica con el producto de las cargas y el cuadrado de la distancia entre ellas. Utiliza la constante de Coulomb, \( k = 9 \times 10^9 \) N·m²/C², y ejemplifica con un ejercicio donde se calcula la fuerza electrostática entre cargas de 6 y 4 microcoulomb separadas por 4 cm, obteniendo una repulsión de 135 N. El video invita a suscribirse al canal 'Física y Matemáticas' y a compartir el contenido en redes sociales.
Takeaways
- 📚 El video es un curso sobre electrostática y electrodinámica, presentado por un canal de física y matemáticas.
- 🔌 Se discute la ley de Coulomb, que describe cómo cargas eléctricas de igual signo se repelen y de signos opuestos se atraen.
- 📉 La fuerza de repulsión o atracción entre cargas eléctricas se ilustra con dos cargas, donde una ejerce una fuerza sobre la otra.
- ⚡ La ley de Coulomb se expresa matemáticamente como F = k * (q1 * q2) / r^2, donde F es la fuerza, k es la constante de Coulomb, q1 y q2 son las cargas, y r es la distancia entre ellas.
- 🔍 La constante de Coulomb (k) en el vacío tiene un valor de 8.9875 × 10^9 N m²/C².
- 🌐 Se mencionan diferentes unidades de carga, incluyendo el coulomb (C), el microcoulomb (μC) y el nanocoulomb (nC).
- ⚖️ La carga de un electrón es de -1.6 × 10^-19 C, y se utiliza para calcular fuerzas en ejercicios de electrostática.
- 📝 En el ejercicio 12, se pide calcular la fuerza electrostática entre cargas de 6 μC y 4 μC separadas por 4 cm.
- 🧮 La solución al ejercicio implica reemplazar los valores en la fórmula de la fuerza de Coulomb y realizar el cálculo.
- 🔢 El resultado del cálculo muestra que la fuerza entre las cargas es de 135 N, indicando repulsión debido a que ambas cargas son positivas.
- 📢 El presentador invita a suscriptores a suscribirse al canal, activar notificaciones y compartir el contenido en redes sociales.
Q & A
¿Qué significa la ley de Coulomb y cómo se relaciona con las cargas eléctricas?
-La ley de Coulomb describe la fuerza con la que se interactúan dos cargas eléctricas. Si las cargas tienen signos iguales, se repelen entre sí, y si tienen signos opuestos, se atraen. La fuerza varía directamente con el producto de las cargas y inversamente con el cuadrado de la distancia entre ellas.
¿Cuál es la fórmula matemática de la ley de Coulomb?
-La fórmula de la ley de Coulomb es F = k * (q1 * q2) / r^2, donde F es la fuerza, k es la constante de Coulomb, q1 y q2 son las cargas eléctricas, y r es la distancia entre las cargas.
¿Cuál es el valor de la constante de Coulomb (k) en el vacío y sus unidades?
-El valor de la constante de Coulomb en el vacío es aproximadamente 8,9875 × 10^9 N·m²/C² (newtonios metro cuadrado por coulombio al cuadrado).
¿Qué es una carga puntual y cómo se relaciona con la ley de Coulomb?
-Una carga puntual es una carga eléctrica que se considera como un punto en el espacio, sin tener tamaño. La ley de Coulomb se utiliza para calcular las fuerzas entre cargas puntuales en reposo.
¿Qué es la unidad de carga eléctrica en el sistema internacional de unidades (SI) y cómo se representa?
-La unidad de carga eléctrica en el SI es el coulomb, representado con la letra mayúscula C.
¿Cuál es la relación entre un microcoulomb y el coulomb?
-Un microcoulomb es igual a 10^-6 coulombs, es decir, 0,000001 coulombs.
¿Cuál es la carga de un electrón y cómo se representa?
-La carga de un electrón es aproximadamente -1,6 × 10^-19 coulombs, y se representa como e, siendo un valor negativo porque el electrón tiene carga negativa.
¿Cómo se calcula la fuerza electrostática entre dos cargas con la ley de Coulomb?
-Para calcular la fuerza electrostática entre dos cargas, se utiliza la fórmula F = k * (q1 * q2) / r^2, reemplazando q1 y q2 por las cargas y r por la distancia entre ellas.
En el ejemplo del script, ¿cuál es la carga de la carga 1 y la carga 2?
-En el ejemplo, la carga 1 es de 6 microcoulombs y la carga 2 es de 4 microcoulombs.
En el ejemplo del script, ¿cuál es la distancia entre las cargas y cuál es la fuerza electrostática resultante?
-La distancia entre las cargas es de 4 centímetros (0,04 metros). La fuerza electrostática resultante, utilizando la ley de Coulomb, es de 135 newtons.
¿Por qué la fuerza entre las cargas de 6 microcoulombs y 4 microcoulombs es de repulsión?
-La fuerza es de repulsión porque ambas cargas tienen el mismo signo, en este caso, ambas son positivas, y por la ley de Coulomb, las cargas iguales se repelen.
Outlines
📚 Introducción al Curso de Electrostática
El primer párrafo presenta un curso sobre electrostática y su relación con la ley de Coulomb, la cual describe cómo cargas eléctricas de igual signo se repelen y de signos opuestos se atraen. Se introduce la fórmula de Coulomb, que relaciona la fuerza eléctrica entre dos cargas con el producto de las cargas y el cuadrado de la distancia entre ellas. Además, se mencionan las unidades de carga, como el coulomb (C), y se proporciona el valor de la constante de Coulomb en el vacío, que es 8,9875 x 10^9 N·m²/C². Se hace referencia a la carga elemental, como la de un electrón, que es de -1,6 x 10^-19 C, y se invita a los espectadores a suscribirse al canal y a compartir el contenido en redes sociales.
🔍 Cálculo de la Fuerza Electrostática
El segundo párrafo se enfoca en el cálculo de la fuerza electrostática entre dos cargas, utilizando la fórmula de Coulomb. Se describe un ejercicio práctico donde se tienen dos cargas de 6 microcoulombs y 4 microcoulombs, separadas por 4 centímetros. Se aplica la fórmula de Coulomb, sustituyendo las cargas y la distancia, y se calcula que la fuerza resultante es de 1,35 N. El párrafo concluye con una llamada a la acción para que los espectadores se suscriban al canal, activen las notificaciones y compartan el contenido en sus redes sociales, y se ofrece un enlace para acceder al curso completo.
Mindmap
Keywords
💡electrostática
💡ley de Coulomb
💡fuerza eléctrica
💡carga eléctrica
💡repulsión
💡atracción
💡constante de Coulomb
💡unidad de carga
💡electrón
💡protón
💡ejercicio resuelto
Highlights
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Bienvenida al curso de electroestática, electrodinámica y me han metido en este.
Introducción a la ley de Coulomb, que describe la interacción entre cargas eléctricas de igual y opuesto signo.
Representación gráfica de las fuerzas de repulsión y atracción entre cargas eléctricas.
Explicación matemática de la ley de Coulomb y su fórmula.
La relación entre la fuerza eléctrica y el producto de las cargas y la inversa del cuadrado de la distancia.
Unidad de carga eléctrica en el sistema internacional, el coulomb (C).
Valor de la constante de Coulomb en el vacío y su significado.
Representación de cargas en micro coulombs (μC) y nano coulombs (nC).
Ejemplo práctico de cálculo de la fuerza electrostática entre cargas puntuales.
Uso de la fórmula de la fuerza para resolver ejercicios de electroestática.
Carga de un electrón y su importancia en la física electrónica.
Carga de un protón y su relación con la carga de un electrón.
Ejercicio resuelto número 1: Cálculo de la fuerza electrostática entre cargas de 6 μC y 4 μC separadas 4 cm.
Resultado del cálculo, mostrando la fuerza de repulsión entre las cargas.
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Oportunidad de ver el curso completo en el canal de física y matemáticas.
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hola a todos espero que estén muy bien
bienvenido al curso de electrostática
electrodinámica y me han metido en este
vamos a ver electrostática 20 cullum
ejercicio resuelto número 1
lo primero que vamos a ver es el
significado de la lente culo pero para
eso tenemos que saber que el físico
charles agustín con un fórmula una ley
que describe la fuerza que dos cargas
eléctricas de igual signo se repelen y
los signos contrarios se atraen es decir
este es el significado de la ley de con
cuando dos cargas eléctricas de igual
signo se repelen y dos cargas eléctricas
de signo contrario se atraen
en la siguiente gráfica vemos donde la
fuerza f 21 va hacia el lado izquierdo
el cual es la fuerza de repulsión que
experimenta la carga 1 debido a la carga
2 es decir a esta carga que va al lado
derecho
y la fuerza f 12 que es esta la que va
al lado derecho con carga positiva
es la fuerza de repulsión que
experimenta la carga 2 es decir está
debido a la carga 1 a ésta a la que va
al lado izquierdo
entonces con base a esto con base a esto
decimos que la ley describe la fuerza
con que dos cargas eléctricas es decir
tanto positiva como la negativa
se atraen mutuamente
entonces con demostró que si dos cargas
puntuales en reposo cursos y cursos 2
respectivamente están separadas a una
distancia r en el vacío una magnitud de
la fuerza que experimenta una carga
debido a la otra varía directamente con
el producto de las cargas e inversamente
con el cuadrado de la distancia que las
separa
matemáticamente esta ley se expresa
mediante la siguiente relación
entonces tenemos la siguiente fórmula
que la que va a utilizar para hacer
algunos ejercicios
fuerza es igual a la constante que en
arrepentimos con la letra k mayúscula
por la carga 1 por la carga 2 sobre el
radio al cuadrado
por lo tanto decimos que la fuerza que
la respetamos con la letra es mayúscula
en la atracción 51 y con sudor que
quiere decir cargados y cargados tienden
signo contrario y de repulsión si tienen
igual signo
unidad de carga y valor de la costa
tecka a continuación vamos a ver algunos
de los valores que vamos a utilizar para
realizar algunos ejercicios
por el momento diremos que la unidad de
cargar el sistema internacional es el
color designado con la letra c mayúscula
otras unidades más convenientes sobre el
micro q lo que aumentamos así y el nano
coro que lo representamos así
donde un micro color es igual a 10 a la
menos 6 columna y un color es igual a 10
a la menos 91
cuando las cargas se miden en la
instancia r entre las cargas eléctricas
se miden en metros y la fuerza en newton
el valor de la costa tecka en el vacío
es
8,9 mil 874 por 10 a la 9
yo
8,9 1874 por 10 a la 9 newton por metros
cuadrados sobre con una cuadrado por lo
tanto la constante me quedaría igual a 9
por 10 a la rue me newton por metro
cuadrado sobre columna al cuadrado es
decir esta fórmula en la que vamos a
utilizar para realizar algunos
ejercicios y ahora como vamos a
representar el cuarto de carga
la carga de un colon es muy grande
comparada con la de un electrón
experimentalmente se ha comprobado que
la carga de un electrón es negativa es
decir un electrón es igual a 1,6 por 10
a la meno 19 con 1
y este otro valor también lo vamos a
necesitar para realizar algunos
ejercicios
ahora si la carga de un electrón es
negativa podemos decir que la carga de
un protón es positiva de acuerdo con
anterior decimos que un común es igual a
625 por 10 a la 18
electrones y protones juntos
ejercicio número 12 cargas de 6 micro
colon y 4 micro colom respectivamente
están separadas cuatro centímetros
calcular la fuerza
electrostática entre ellas
recuerden que es igual a 10 a la menos 6
culo
y que tenemos la fórmula de la fuerza
que es igual a la constante por la carga
1 por la carga 2 sobre el radio 2
y que sabemos que la constante es igual
a 9 por 10-9 newton por metros cuadrados
sobre columna al cuadrado
en el enunciado nota las cargas carga 16
mi profesión y cargados cuatro micros
notan en radio cuatro centímetros el
radio lo pasamos a mete cuatro
centímetros es igual a 0,04 metros ahora
simplemente reemplazamos fuerza es igual
a la constante que equivale a 9 por 10 a
9 newtons por metro cuadrado sobre por 1
al cuadrado
pero
la carga 1 que equivale a 6 micro color
y nos quedarían 6 por 16 6 por 10 a la
menos 6 con la carga 1 por la carga 2
que equivale a 4 micro con 4 por 14 4
por 10 a la menos 6 colom sobre 4
centímetros que equivalen a 0,04 metros
cuadrados hacemos la operación en la
calculadora y nos da que la fuerza es
igual a
135 minutos
y así podremos decir que la fuerza que
ejerce una carga sobre la otra es de
repulsión como vemos en el mar
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