Ley de Coulomb - Ejemplo 1 | Electrostática

Física Matemáticas Profe William

16 Oct 202107:07

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.
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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.