Fuerza eléctrica y Fuerza gravitatoria. Campo

Summary

En este script se discute el concepto de campo eléctrico, comparándolo con la fuerza gravitatoria y magnética. Se explica que las fuerzas pueden causar cambios en la forma o el movimiento de un objeto y se clasifican en fuerzas por contacto y de acción a distancia. Se mencionan ejemplos como la interacción entre la Tierra y la Luna, y se utiliza la ley de gravedad universal de Newton para calcular la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos. Además, se introduce la ley de Coulomb para las fuerzas eléctricas y se enfatiza la importancia de los campos en la explicación de las fuerzas de acción a distancia. El script termina con un ejercicio práctico para calcular la fuerza gravitatoria entre personas y compararla con la fuerza gravitatoria entre una persona y la Tierra.

Takeaways

• 📚 Se discute el concepto de campo eléctrico tras repasar la teoría de fuerzas.
• 🤔 Se definen las fuerzas como causas de efecto que pueden deformar o cambiar el movimiento de un cuerpo.
• 🔧 Las fuerzas se clasifican en fuerzas por contacto y fuerzas de acción a distancia, como las eléctricas, magnéticas y gravitacionales.
• 🧲 Las fuerzas por contacto implican un contacto físico entre dos cuerpos, ejemplificado por la interacción mano-pelota.
• ⚖️ La Tercera Ley de Newton, la ley de acción y reacción, se cumple en las fuerzas por contacto.
• 🌐 Las fuerzas de acción a distancia, como las eléctricas y gravitacionales, no requieren contacto físico.
• 🌌 La fuerza gravitatoria es una fuerza de atracción que se calcula con la ley de gravitación universal.
• 🔗 La fuerza eléctrica se calcula a través de la ley de Coulomb y puede ser de atracción o repulsión entre cargas.
• 🧲 Las fuerzas magnéticas son mencionadas brevemente, con detalles para futuras clases.
• 📉 Se compara la fuerza gravitatoria con la eléctrica, destacando que la primera es mucho más significativa a nivel macroscópico.
• 🔬 Se ilustra la importancia de la fuerza eléctrica a nivel atómico, como en el átomo de hidrógeno.
• 📝 Se resalta la importancia de entender campos como medio para explicar las fuerzas de acción a distancia.

Q & A

¿Qué efectos pueden provocar las fuerzas sobre un cuerpo?

Las fuerzas pueden provocar dos efectos principales sobre un cuerpo: causar una deformación temporal o permanente, y cambiar el movimiento del cuerpo, es decir, su velocidad.

¿Qué es una fuerza neta y cómo se relaciona con el movimiento de un cuerpo?

Una fuerza neta es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Si un cuerpo tiene una fuerza neta diferente de cero, puede provocar un cambio en su movimiento, como pasar de reposo a moverse o cambiar de velocidad.

¿Cómo se representan las fuerzas en términos vectoriales?

Las fuerzas, siendo una magnitud vectorial, se representan con vectores que tienen cuatro características: punto de aplicación, intensidad o módulo, dirección y sentido.

¿Cuáles son los dos grandes tipos de fuerzas según el script?

Las fuerzas se clasifican en dos grandes tipos: las fuerzas por contacto y las fuerzas de acción a distancia.

¿Qué es una fuerza por contacto y cómo se relaciona con la tercera ley de Newton?

Las fuerzas por contacto son aquellas en las que existe un contacto físico entre dos cuerpos que se ejercen mutuamente. Ejemplos de esto son el rozamiento, la fricción y la tensión. La tercera ley de Newton, la ley de acción y reacción, se cumple en estas interacciones, indicando que siempre aparecen dos fuerzas de igual módulo, dirección opuesta y sentido opuesto.

¿Qué son las fuerzas de acción a distancia y qué ejemplos se mencionan en el script?

Las fuerzas de acción a distancia son aquellas que actúan entre dos objetos sin necesidad de contacto físico entre ellos. Ejemplos mencionados en el script incluyen las fuerzas eléctricas, magnéticas y gravitacionales.

¿Cómo se calcula la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos según la ley de gravitación universal de Newton?

La fuerza gravitatoria entre dos cuerpos se calcula multiplicando la constante gravitatoria universal (g) por la masa de cada cuerpo y dividiendo entre la distancia cuadrada que hay entre los centros de los cuerpos.

¿Cuál es la diferencia entre las fuerzas eléctricas y las fuerzas gravitacionales en términos de atracción y repulsión?

Las fuerzas eléctricas pueden ser tanto de atracción como de repulsión, dependiendo de si las cargas son de signos opuestos o iguales. Por otro lado, las fuerzas gravitacionales siempre son de atracción y nunca de repulsión.

¿Qué es el concepto de campo y cómo se relaciona con las fuerzas de acción a distancia?

El concepto de campo se refiere a la existencia de una alteración en las propiedades del espacio debido a la presencia de un cuerpo, lo que permite que este genere fuerzas a distancia. Se utiliza para explicar fuerzas como la gravitatoria, eléctrica y magnética.

¿Cómo se compara la fuerza eléctrica y la fuerza gravitatoria en términos de su importancia a nivel macroscópico y atómico?

A nivel macroscópico, la fuerza eléctrica es muy pequeña, como en el caso de un celular, mientras que la fuerza gravitacional es mucho mayor cuando se trata de cuerpos grandes. A nivel atómico, la fuerza eléctrica entre partículas subatómicas, como protones y electrones, es mucho más significativa que la fuerza gravitatoria.

¿Cómo se calcula la fuerza gravitatoria entre dos personas separadas por un metro, utilizando las masas y la constante gravitatoria universal?

Se utiliza la ecuación de la ley de gravitación universal, reemplazando g con el valor de la constante gravitatoria universal, las masas de las dos personas y la distancia entre ellas, dividida entre el cuadrado de esa distancia.

¿Por qué la fuerza gravitatoria entre dos personas es muy pequeña y cómo se compara con el peso de una persona?

La fuerza gravitatoria entre dos personas es muy pequeña debido a la baja masa relativa y la distancia entre ellas. Para compararla con el peso de una persona, se puede calcular el peso usando la fórmula del peso (masa por la gravedad) o la ley de gravitación universal, lo que muestra que el peso es una fuerza gravitatoria mucho mayor debido a la masa de la Tierra.