Ley de Coulomb - Fuerza Resultante entre Cargas Eléctricas

Profesor Sergio Llanos
27 Jul 202022:22

Summary

TLDREl guion del video ofrece una lección detallada sobre cómo calcular la fuerza resultante entre cargas eléctricas utilizando la ley de Coulomb, el teorema de Pitágoras y las funciones trigonométricas. Se instala una carga positiva y dos cargas negativas en un cuaderno para demostrar el proceso paso a paso, desde la aplicación de la ley de Coulomb hasta el uso del método del paralelogramo y el teorema del coseno para determinar la magnitud y dirección de la fuerza resultante. El objetivo es enseñar a los estudiantes cómo resolver problemas de física aplicando conceptos matemáticos.

Takeaways

  • 😀 La clase trata sobre cómo calcular la fuerza resultante entre cargas eléctricas utilizando la ley de Coulomb.
  • 🔍 Se utiliza la ley del coseno y la ley del seno para determinar la fuerza resultante.
  • 📚 Las notas de la clase están disponibles en formato PDF y se pueden descargar a través del enlace en la descripción del video.
  • 🔋 Se introducen tres cargas eléctricas, una positiva de 16 nanocoulombs, otra negativa de -12 nanocoulombs y una tercera positiva de 8 nanocoulombs.
  • 📐 Se describe una configuración específica de las cargas en el espacio, incluyendo ángulos y distancias entre ellas.
  • ⚖️ La fuerza entre cargas opuestas (positiva y negativa) es de atracción, mientras que entre cargas de mismo signo (positiva con positiva) es de repulsión.
  • 📈 Se calcula la magnitud de las fuerzas entre las cargas utilizando la ley de Coulomb, teniendo en cuenta las unidades y la constante de proporcionalidad.
  • 📐 Para calcular la fuerza repulsiva F3, se utiliza el teorema de Pitágoras para encontrar la distancia entre las cargas 1 y 3.
  • 📉 Se emplea el método del paralelogramo para determinar la fuerza resultante sobre la carga Q1 debido a las otras dos cargas.
  • 📝 Se describe el proceso de conversión de unidades de nanocoulombs y centímetros al sistema internacional de unidades (SI).
  • 📊 Se utiliza el teorema del coseno para encontrar la longitud de un lado desconocido de un triángulo y el teorema del seno para determinar la dirección de la fuerza resultante.

Q & A

  • ¿Qué método se utiliza para determinar la fuerza resultante entre cargas eléctricas?

    -Se utiliza la ley de Coulomb para determinar las fuerzas de atracción o repulsión entre las cargas eléctricas y luego se aplican métodos como el diagrama de cuerpo libre, la suma de fuerzas en ejes x e y, o el método del paralelogramo y del triángulo para encontrar la fuerza resultante.

  • ¿Cuál es la unidad de medida de la carga en el sistema internacional de unidades?

    -La unidad de medida de la carga en el sistema internacional de unidades es el coulomb.

  • ¿Cómo se convierten nanocoulombios a coulombs en el sistema internacional de unidades?

    -Un nanocoulombio es igual a 10^-9 coulombs, por lo que para convertir nanocoulombios a coulombs se multiplica el valor en nanocoulombios por 10^-9.

  • ¿Cómo se calcula la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas utilizando la ley de Coulomb?

    -La magnitud de la fuerza eléctrica se calcula multiplicando la constante eléctrica (9 x 10^9 Nm²/C²) por el valor absoluto de las cargas y dividiendo entre el cuadrado de la distancia entre ellas.

  • ¿Qué es la constante eléctrica y su valor en el sistema internacional de unidades?

    -La constante eléctrica es una constante de proporcionalidad en la ley de Coulomb y su valor es de 9 x 10^9 newtons por metro cuadrado dividido por coulomb al cuadrado (Nm²/C²).

  • ¿Cómo se determina la hipotenusa de un triángulo rectángulo utilizando el teorema de Pitágoras?

    -El teorema de Pitágoras establece que la suma de los cuadrados de los catetos de un triángulo rectángulo es igual al cuadrado de la hipotenusa. La hipotenusa se calcula como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los catetos.

  • ¿Qué es la tangente y cómo se relaciona con un ángulo en un triángulo rectángulo?

    -La tangente de un ángulo en un triángulo rectángulo es la relación entre el lado opuesto al ángulo y el lado adyacente. Se calcula como la división del lado opuesto entre el lado adyacente.

  • ¿Cómo se utiliza el teorema del coseno para resolver un triángulo oblicuángulo?

    -El teorema del coseno se utiliza para encontrar la longitud de un lado o el valor de un ángulo en un triángulo oblicuángulo cuando se conocen los lados y el ángulo opuesto a uno de esos lados. Se basa en la relación del coseno de un ángulo con los lados del triángulo.

  • ¿Qué es el arco tangente y cómo se utiliza para encontrar un ángulo en un triángulo?

    -El arco tangente es la inversa de la función tangente y se utiliza para encontrar un ángulo en un triángulo cuando se conoce la relación entre el lado opuesto y el lado adyacente al ángulo.

  • ¿Cómo se determina la dirección de la fuerza resultante en un sistema de cargas eléctricas?

    -La dirección de la fuerza resultante se determina utilizando el teorema del seno en un triángulo oblicuángulo, donde se conocen dos lados y el ángulo entre ellos, para encontrar el ángulo correspondiente a la dirección de la fuerza resultante.

  • ¿Por qué es importante convertir las unidades a los del sistema internacional de unidades en los cálculos físicos?

    -Es importante convertir las unidades a los del sistema internacional de unidades para asegurar la coherencia y comparabilidad de los resultados en física, ya que este sistema estándiza las unidades de medida a nivel mundial.

Outlines

00:00

🔋 Introducción al problema de cargas eléctricas

El video comienza explicando cómo utilizar la ley de Coulomb para calcular la fuerza resultante entre cargas eléctricas. Se describe un escenario con tres cargas, una positiva de 16 nanocoulomb, otra negativa de -12 nanocoulombs y una tercera positiva de 8 nanocoulomb, dispuestas en un ángulo recto. Se plantea la pregunta de cómo determinar la fuerza resultante sobre la carga Q1 debido a las otras dos cargas, sugiriendo el uso de la ley de Coulomb y el diagrama de cuerpo libre para resolver el problema.

05:03

📚 Aplicación de la ley de Coulomb

Se detalla el proceso de cálculo de la fuerza eléctrica utilizando la ley de Coulomb, que es proporcional a las magnitudes de las cargas y al inverso del cuadrado de la distancia entre ellas. Se introduce la constante de proporcionalidad, la constante eléctrica, y se muestra cómo calcular la magnitud de la fuerza entre dos cargas específicas (Ef2), teniendo en cuenta la necesidad de convertir unidades de medida al sistema internacional (SI).

10:05

📐 Uso del teorema de Pitágoras para encontrar la hipotenusa

Para calcular la fuerza F3, se necesita la distancia entre las cargas Q1 y Q3, que es la hipotenusa de un triángulo rectángulo formado por los catetos de 9 y 12 centímetros. Se describe cómo determinar esta distancia utilizando el teorema de Pitágoras, y se proporciona un ejemplo de cómo calcularla tanto de manera simplificada como exactamente, obteniendo un resultado de 15 centímetros.

15:06

📐 Cálculo de la fuerza F3 y el ángulo entre las cargas

Se continúa con el cálculo de la fuerza F3 utilizando la ley de Coulomb y la distancia obtenida. Luego, se describe el método para determinar el ángulo (teta) entre las cargas utilizando la tangente, y cómo usar el teorema del coseno para encontrar la magnitud del lado opuesto del triángulo formado por las fuerzas Ef2 y F3.

20:06

📊 Determinación de la fuerza resultante y su dirección

Se concluye el video explicando cómo calcular la fuerza resultante a partir de las fuerzas Ef2 y F3, utilizando el teorema del seno para determinar el ángulo (delta) que representa la dirección de la fuerza resultante. Se proporciona el resultado de la magnitud y dirección de la fuerza resultante, y se invita a los espectadores a suscribirse al canal y a descargar las notas del video.

Mindmap

Keywords

💡Cargas eléctricas

Las cargas eléctricas son cantidades de electricidad que pueden ser positivas o negativas y se repelen o atraen entre sí según su signo. En el video, se utiliza la ley de Coulomb para calcular las fuerzas entre cargas eléctricas, como la carga positiva Q1 de 16 nanocoulomb y la carga negativa Q2 de -12 nanocoulomb.

💡Ley de Coulomb

La ley de Coulomb es una ley fundamental de la electrostática que establece que la fuerza entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de sus magnitudes y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. En el video, esta ley se aplica para calcular las fuerzas de atracción o repulsión entre las cargas Q1, Q2 y Q3.

💡Fuerza resultante

La fuerza resultante es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto, tomando en cuenta su magnitud y dirección. En el video, se busca determinar la fuerza resultante que actúa sobre la carga Q1 debido a las fuerzas ejercidas por las cargas Q2 y Q3.

💡Método del paralelogramo

El método del paralelogramo es una técnica para sumar vectores en dos dimensiones, donde se representan las fuerzas como lados de un paralelogramo y la resultante es el diagonal opuesta a los vectores iniciales. En el video, se sugiere usar este método para encontrar la fuerza resultante sobre la carga Q1.

💡Teorema de Pitágoras

El teorema de Pitágoras establece que en un triángulo rectángulo, la hipotenusa cuadrada es igual a la suma de las sumas de los catetos cuadrados. En el video, se utiliza este teorema para calcular la distancia entre las cargas Q1 y Q3, que es la hipotenusa del triángulo formado por las posiciones de las cargas.

💡Teorema del coseno

El teorema del coseno es una extensión del teorema de Pitágoras que se usa en triángulos no rectángulos para relacionar los lados y los ángulos del triángulo. En el video, se aplica para encontrar la magnitud del lado opuesto al ángulo dado en un triángulo formado por las fuerzas Efe2 y F3.

💡Teorema del seno

El teorema del seno se utiliza para resolver triángulos oblicuos, indicando que el seno de un ángulo dividido por el lado opuesto es igual para todos los ángulos y lados del triángulo. En el video, se usa para determinar el ángulo de dirección de la fuerza resultante.

💡Nanocoulomb

El nanocoulomb es una unidad de medida de carga en el sistema internacional de unidades (SI), equivalente a 10^-9 coulombs. En el video, las cargas Q1 y Q2 se miden en nanocoulombs, lo que indica su pequeña magnitud en comparación con una carga coulomb completa.

💡Trigonometría

La trigonometría es una rama de las matemáticas que estudia las relaciones entre los lados y los ángulos de los triángulos, especialmente en relación con los ángulos en un círculo. En el video, se utilizan funciones trigonométricas como el tangente y el seno para resolver problemas relacionados con las fuerzas y ángulos en un triángulo formado por las cargas.

💡Conversión de unidades

La conversión de unidades es el proceso de cambiar una cantidad de una medida a otra. En el video, se convierten centímetros a metros y nanocoulombs a coulombs para utilizar las unidades del sistema internacional de unidades (SI) en los cálculos de la ley de Coulomb.

Highlights

Explica cómo trabajar con cargas eléctricas y determinar la fuerza resultante usando la ley de Coulomb.

Utiliza la ley del coseno y la ley del seno para resolver problemas de fuerzas en dos dimensiones.

Las notas de la clase están disponibles en formato PDF para descargar y compartir.

Se describe cómo instalar una carga eléctrica positiva (q1) de 16 nano coulombs a una distancia de 12 centímetros.

Se instala una segunda carga (q2) negativa de -12 nano coulombs a una distancia de 9 centímetros.

Se instala una tercera carga (q3) positiva de 8 nano coulombs a un ángulo recto de 90 grados.

Se explica cómo las cargas de signos opuestos se atraen y las de signos iguales se repelen.

Se introduce el concepto de fuerzas vectoriales y cómo determinar la fuerza resultante sobre una carga.

Se utiliza el método del paralelogramo para图解 las fuerzas y encontrar la resultante.

Se aplica la ley de Coulomb para calcular la magnitud de las fuerzas entre las cargas.

Se discute la importancia de convertir unidades a los estándares del sistema internacional (SI).

Se calcula la magnitud de la fuerza (F2) usando la constante de Coulomb y las unidades SI.

Se calcula la magnitud de la fuerza (F3) teniendo en cuenta la distancia hipotenusante en un triángulo rectángulo.

Se utiliza el teorema de Pitágoras para verificar la distancia entre cargas (15 centímetros).

Se calcula el ángulo entre las fuerzas usando la tangente y el arco tangente.

Se utiliza el teorema del coseno para encontrar la magnitud de la fuerza resultante.

Se determina la dirección de la fuerza resultante usando el teorema del seno.

Se resume el problema resuelto y se ofrecen las notas del video para descarga.

Transcripts

play00:00

hola ingeniosos hoy nos vamos a ingeniar

play00:03

la manera para trabajar con cargas

play00:07

eléctricas determinar la fuerza

play00:09

resultante entre ellas usando la ley de

play00:13

colom vamos a usar la ley del cos elo y

play00:17

la ley del seno recuerda que las notas

play00:20

de esta clase todas van a quedar en

play00:22

formato pdf descargables el enlace va a

play00:25

quedar aquí abajo en la descripción del

play00:26

vídeo que puedes compartir con tus

play00:30

amigos si eres profesor compartir con

play00:31

tus estudiantes vámonos a nuestro

play00:34

cuaderno y en nuestro cuaderno vamos a

play00:37

instalar una carga eléctrica positiva

play00:40

que vamos a llamar q1 de 16 nano coulomb

play00:45

josh n de nano cd colombias que es la

play00:49

unidad de medida de la carga en este

play00:51

caso nano colombia uno de 16 nano

play00:54

colombia y a una distancia de 12

play00:58

centímetros vamos a instalar una carga 2

play01:01

otra carga juntos

play01:04

que en este caso es negativa del -12

play01:08

nano colombio negativa una carga

play01:11

negativa

play01:15

bajando bajando bajando bajando bajando

play01:17

a nueve centímetros ten en cuenta que

play01:20

este ángulo recto esto es recta en un

play01:23

ángulo de 90 grados vamos a instalar una

play01:26

tercera carga q3 que también es positiva

play01:31

como la primera como culo de 8 nano

play01:35

colombio tres cargas están dispuestas

play01:40

como se indica en la figura cuál es la

play01:44

fuerza resultante sobre la carga q uno

play01:48

debido a las otras dos cargas cuál es la

play01:52

fuerza resultante sobre ella como harías

play01:55

ingenia tela cuál es el camino paso a

play02:00

paso para poder determinar la fuerza

play02:02

resultante tenemos cargas nos dan las

play02:05

cargas nos dan las distancias por lo

play02:08

tanto podemos usar la ley de colom para

play02:11

poder determinar las fuerzas de

play02:12

atracción o repulsión entre ellas eso es

play02:16

lo primero que vamos a ver este par de

play02:18

cargas positiva y negativa recuerda se

play02:23

atraen o se repelen se repelen

play02:25

o se atraen ellas al ser de diferente

play02:29

signo se atraen aparece una fuerza de

play02:32

atracción entre ellas a esta fuerza que

play02:37

le hace la carga 2 a la carga 1 lo vamos

play02:39

a llamar efe 2 ésta también tiene la

play02:42

misma magnitud de f2 pero en sentido

play02:44

opuesto vamos solamente a nombrar ésta

play02:46

porque necesitamos la resultante sobre

play02:49

la carga

play02:50

y entre las cargas 1 y q3 que son d

play02:57

el mismo valor positivo se atraen o se

play03:00

repelen se repelen porque porque ambas

play03:04

son positivas y se repelen generando una

play03:08

fuerza f 3 vamos a llamar a esta f 3 que

play03:14

la fuerza que le hace la carga 3 a la

play03:16

carga 1 y por lo tanto la carga 1 va a

play03:19

estar sometida a dos fuerzas la fuerza 2

play03:23

que le hace la carga 2 y la fuerza 3 de

play03:26

repulsión que le hace la carga 3 ahora

play03:29

piensa cómo podemos hacer para

play03:32

determinar la fuerza resultante sobre

play03:37

ella

play03:38

cuál es la fuerza que reemplaza que

play03:42

sustituye la suma vectorial de estas dos

play03:44

qué método puedes usar podemos hacer un

play03:48

diagrama de cuerpo libre y hacer la suma

play03:52

de fuerzas descomponer en los ejes x xi

play03:58

y hacer suma de fuerzas para determinar

play03:59

la resultante o podemos usar el método

play04:02

del paralelogramo y del triángulo vamos

play04:04

a usar el método del padre de logrado

play04:06

determinamos una recta paralela a este

play04:10

vector

play04:11

efe 2 en la cabeza de f 3 otra paralela

play04:15

en la cabeza de f2 paralela a efe 3 se

play04:19

me forma un paralelogramo

play04:21

por lo tanto la resultante va desde el

play04:24

origen donde actúan las dos fuerzas

play04:27

hasta el punto de corte entre las dos

play04:31

paralelas está geométricamente sería la

play04:34

resultante como determinamos las

play04:37

magnitudes de las fuerzas f2 y f3

play04:42

esta magnitud como lo hacemos vamos a

play04:45

usar la ley de colom que dice charts

play04:49

colom en su ley que si tengo cualquier

play04:53

par de cargas separadas una distancia

play04:56

aparece una fuerza eléctrica entre ellas

play04:59

que puede ser de atracción y repulsión y

play05:03

esa fuerza vamos a tener aquí la ley de

play05:06

culo esta fuerza es directamente

play05:10

proporcional a las magnitudes de las

play05:13

cargas a los valores absolutos de las

play05:16

dos cargas

play05:18

e inversamente proporcional al cuadrado

play05:21

de su distancia

play05:24

esta carga constante de proporcionalidad

play05:28

que es la constante eléctrica ya

play05:31

determinada equivalente a 9 por 10 a la

play05:34

9

play05:35

newton por metro cuadrado dividido entre

play05:38

colombia al cuadrado en el sistema

play05:40

internacional de unidades

play05:42

vamos a usar esta relación para poder

play05:44

determinar la magnitud de la fuerza 2

play05:47

efe 2 esta fuerza 2 efe 2 usando la ley

play05:51

de colo sería que la constante cada 9 x

play05:54

19 newtons por metro cuadrado sobre

play05:58

colombia al cuadrado por el valor

play06:01

absoluto de la carga 1 el valor absoluto

play06:03

de 16 nano colombianos pero observa que

play06:08

nano colombia no está en el sistema

play06:11

internacional de unidades la unidad de

play06:13

carga en el sistema internacional son

play06:15

sólo los colombianos nano nano el nano

play06:21

significa 10 a la menos 9 nano de 9

play06:26

entonces sustituimos

play06:29

por 10 al menos 9 esto es nano 16 nano

play06:33

colombio 16 por 10 a la menos 9 colombia

play06:36

por lo mismo hacemos acá la carga 2 el

play06:41

valor absoluto de la carga 2 - docena no

play06:44

coloques menos 12 por 10 al menos 9

play06:46

colombia

play06:47

dividido entre la distancia al cuadrado

play06:51

la distancia estos centímetros tampoco

play06:54

estar en el sistema internacional de

play06:55

unidades las longitudes en el sistema

play06:58

internacional de unidades son los metros

play07:00

por lo tanto para poder cambiar

play07:03

centímetros a metros movemos el punto

play07:06

que está aquí dos lugares 1 2

play07:08

me quedaría 0.12 metros esto elevada al

play07:14

cuadrado ley de colom tomamos nuestra

play07:16

calculadora y multiplicamos 9 por 10 a

play07:20

la 9 x

play07:22

el valor absoluto de 16 x 10 a la menos

play07:27

nueve por el valor absoluto elimina este

play07:31

negativo 12 por 10 a la menos 9 dividido

play07:36

entre 0.12 al cuadrado igual 1.2 por 10

play07:43

a la menos 4 no sé si hay se ve a 1.2

play07:46

por 10 a la menos 4 newtons porque

play07:50

newtons porque estamos en el sistema

play07:52

internacional de unidades metro cuadrado

play07:54

se cancela con metro colado colombio con

play07:56

julio se elimina con colombia cuadrado

play07:58

me quedan newtons y vamos a cambiar esta

play08:04

unidad esta magnitud y lo vamos a poner

play08:08

en notación de ingeniería con potencias

play08:11

múltiplos de 3 para que nos quede aquí a

play08:15

la menos 3 o la menos inundación de

play08:17

ingeniería y vamos

play08:20

a cambiar este menos cuatro por uno

play08:24

menos 6

play08:26

y cómo vamos a cambiar de -4 a -6 este

play08:30

punto lo vamos a mover de los lugares 1

play08:33

y 2 rellenamos con un cero y menos 41

play08:38

menos 2 me dan menos 6 quedando 120 por

play08:42

10 a la menos 6 metros

play08:46

esto es equivalente a 1.2 por 10 a la

play08:49

menos 4 newtons aquí lo tenemos en

play08:53

notación científica porque tengo una

play08:58

unidad entera que va entre 1 y 9

play09:03

y multiplicada por una potencia de base

play09:06

10 aquí no está

play09:09

en notación científica pero esta

play09:12

anotación de ingeniería con potencias

play09:14

que tienen que ver con múltiplos de 3

play09:17

porque hacemos esto porque 10 a la menos

play09:20

6 no podemos sustituir por micro por lo

play09:25

tanto serían 120 micro newtons que es

play09:29

120 microlitros 120 por 10 al menos 6

play09:31

newton ya tengo efe 2 120 micro newtons

play09:34

que los ponemos por acá el c2 está

play09:39

efe.es 120 micro newtons vámonos a

play09:41

calcular f3 usando también la ley de

play09:44

colom a ello observa que he pintado de

play09:47

amarillo este triángulo rectángulo

play09:48

porque porque para calcular esta fuerza

play09:52

de t3 necesito esta distancia de acuerdo

play09:55

con la ley de culo

play09:57

y esta distancia es la hipotenusa de

play10:01

este triángulo rectángulo podemos

play10:04

determinar es el pote losa de dos formas

play10:06

ahora si nosotros analizamos los catetos

play10:10

observamos que este nueve centímetros y

play10:13

este doce centímetros

play10:15

ambos son múltiplos de tres y si yo

play10:20

divido nueve entre tres me queda tres

play10:23

vamos a escribirlo nueve dividido entre

play10:27

tres que me da 3 y 12 / 3 me da como

play10:33

resultado 4 y tendría el triángulo la

play10:36

tríada pitagórica 34 cuando tienes un

play10:40

triángulo rectángulo de catetos 3 y 4

play10:45

esta hipotenusa siempre por el teorema

play10:48

de pitágoras va a ser 5 y si

play10:51

multiplicamos 3 por 3 que me da 94 por 3

play10:55

que me da 12 multiplicamos 5 por 3 que

play10:59

me da 15 por lo tanto esto sería de 15

play11:01

centímetros

play11:03

sin embargo vamos a hacerlo por el

play11:05

teorema de pitágoras para comprobar esos

play11:07

15 centímetros a partir de los 2 catetos

play11:11

usamos el teorema de pitágoras y decimos

play11:14

que la distancia entre 1 y 3 al cuadrado

play11:16

la hipotenusa al cuadrado es igual a la

play11:18

suma de los cuadrados de los dos catetos

play11:21

lo vamos a hacer en centímetros 12 al

play11:25

cuadrado 12 por 12 144 centímetros

play11:27

cuadrados 9 por 9 81 centímetros

play11:30

cuadrados 144 + 81 a 225 centímetros

play11:36

cuadrados y cómo voy a eliminar este

play11:39

cuadrado la operación inversa a elevar

play11:41

al cuadrado es sacar la raíz cuadrada y

play11:43

la raíz cuadrada de 225 centímetros

play11:46

cuadrados es 15 centímetros tengo que me

play11:48

instancias son 15 centímetros usando el

play11:51

teorema de pitágoras recuerda si te

play11:54

gusta este vídeo dale like lightlake

play11:56

muchos likes suscríbete a mi canal

play11:58

compártela entre tus amigos

play12:00

sigamos ahora si apliquemos la ley de

play12:03

culo porque ya tenemos la distancia

play12:05

tenemos las magnitudes de las cargas

play12:07

la fuerza 3 de repulsión es la constante

play12:11

eléctrica 9 por 10 a las 9 newtons por

play12:13

metro cuadrado sobre colombia y cuadrado

play12:15

por el producto de los valores absolutos

play12:19

de las dos cargas que en este caso son

play12:21

positivas dividido entre la distancia al

play12:26

cuadrado lo mismo nano colom josh menos

play12:29

porque esas 16 nano colombia 16 podría

play12:32

ser a menos 9 colombia 8 nano colombia 8

play12:35

por 10 a lo menos 9 colombia y 15

play12:39

centímetros equivale a 0.15 metros es

play12:42

importante tener en cuenta ese trabajo

play12:45

esa conversión de unidades al sistema

play12:46

internacional usamos nuestra calculadora

play12:50

9 por 10 a la 9 por 16 por 10 a la menos

play12:55

9 por 8 por 10 a la menos nueve dividido

play13:00

0.15

play13:02

al cuadrado ping-pong

play13:05

5.12 por 10 a la menos 55 puntos 12 por

play13:09

10 a la menos 5 igual lo vamos a pasar

play13:11

anotación de ingeniería aquí para dejar

play13:14

este por 10 a la menos 6 este punto lo

play13:18

corremos una sola vez porque menos 5

play13:22

menos 1 me dan menos ay me quedaría 51.2

play13:25

por 10 a la menos 6 newtons aquí esta

play13:28

anotación científica porque tiene un

play13:31

número entre 1 y 9 pero aquí no sin

play13:33

embargo lo vamos a dejar para que para

play13:36

poder determinar que este día sea la

play13:38

menos 6 es micro newtons me quedaría la

play13:41

fuerza 3 de 51.2 micro newtons para

play13:44

poder trabajar el método del

play13:46

paralelogramo vamos a usar este

play13:48

triángulo que voy a pintar de color

play13:50

verde que esta parte

play13:54

le voy a hacer un zoom voy a ampliar la

play13:56

acá esta es la carga 1

play14:00

esta es la resultante esta es la fuerza

play14:03

3 de 51.2 micro newtons y vamos a

play14:08

trasladar la de aquí hasta acá para

play14:11

formar este triángulo vamos a hacer esta

play14:13

traslación vectorial de tal manera que

play14:16

se me forma un polígono en este caso un

play14:18

triángulo donde la suma de los dos

play14:20

vectores moraditos efe 2 más s ep3 mirar

play14:24

como resultante un vector que va desde

play14:26

la cola del primero hasta la cabeza del

play14:28

último observa que tengo entonces un

play14:32

triángulo donde no conozco uno de sus

play14:34

lados es un triángulo oblicua ángulo no

play14:37

es rectángulo conozco 12 de sus lados

play14:41

y un tercer lado desconocido no tengo

play14:44

ángulos sin embargo si conozco este

play14:47

ángulo puede usar el teorema del coseno

play14:51

porque es el ángulo entre los dos lados

play14:53

este ángulo es este mismo ángulo que

play14:57

tengo acá que x alternos internos

play15:02

observa que esta es

play15:05

paralelas una transversal este es

play15:10

alterno interno con este te acuerdas

play15:12

cuando de geometría que indicaban que

play15:15

tengo dos paralelas una transversal

play15:17

estos dos al son alternos internos por

play15:19

lo tanto son congruentes y estas dos

play15:21

rectas son paralelas por lo tanto este

play15:24

ángulo también mide lo mismo que este

play15:27

ángulo zeta

play15:29

como determinamos ese ángulo teta o

play15:31

sabemos la razón trigonométricas

play15:33

tangente tangente de el ángulo teta en

play15:38

este triángulo amarillo esa tangente

play15:41

escate otro opuesto sobre el cateto

play15:43

adyacente se acuerda de su cato ah

play15:47

subo

play15:49

acá

play15:53

a la tangente es el opuesto sobre el

play15:57

adyacente el seno es el opuesto sobre la

play16:00

hipotenusa el coste no es el adyacente

play16:01

sobre la hipotenusa pero la tangente es

play16:03

opuesto 9 centímetros sobre adyacente 12

play16:09

centímetros

play16:12

aquí titín aquí puedo cancelar

play16:15

centímetros con centímetros 9 / sedada

play16:18

0.75 y para encontrar un ángulo cuya

play16:22

tangente a 0.75 la operación inversa la

play16:26

tangente es el arco tangente por lo

play16:29

tanto teta es el arco tangente de 0.75

play16:33

que en tu calculadora lo escribes shift

play16:36

tangente y skip tangente de 0.75 sería

play16:41

nos daría un ángulo theta 36.87 este

play16:46

ángulo que es este mismo que es este

play16:48

mismo 36.87 como ya tengo

play16:53

el ángulo de 36 87 estos dos lados y

play16:57

necesito este tercer lado en un

play16:59

triángulo público ángulo

play17:00

vamos a usar el teorema del consejo que

play17:03

nos dice el teorema del coseno el

play17:06

teorema del coseno o de los co se nos

play17:08

indica que en un triángulo blico ángulo

play17:10

de la 2a b se conocido el ángulo alfa

play17:16

opuesto a entre beige

play17:20

tengo que este lado el que está opuesto

play17:23

al ángulo al cuadrado es igual a un lado

play17:26

al cuadrado más el otro lado al cuadrado

play17:28

menos 2 por un lado por el otro por el

play17:32

coseno del ángulo opuesto que si lo

play17:35

aplicamos en nuestro triángulo vamos a

play17:38

obtener que este lado al cuadrado es

play17:41

igual a uno de los lados al cuadrado más

play17:44

el otro lado al cuadrado menos dos por

play17:47

un lado pero el otro tin-tan por el

play17:50

coseno del ángulo entre ellos o el

play17:52

opuesto a r

play17:55

si efectuamos esta operación

play17:58

matemática con la calculadora 120 al

play18:02

cuadrado más 51.2 al cuadrado menos dos

play18:08

por 120 x 51 puntos dos por el coseno de

play18:17

36.87 que me quedaría 7.190 y 1.05 micro

play18:26

newtons al cuadrado y crónicos al

play18:28

cuadrado mira que este término tiene

play18:30

micro nociones cuadra miccoli todo es

play18:31

cuadrado y aquí tengo microlitros por

play18:33

micro en youtube que nos dan incógnitas

play18:35

al cuadrado se hace esa operación y me

play18:37

da ésta

play18:39

pero como necesito r nomás eres solito

play18:43

para quitarle este cuadrado aplico la

play18:45

raíz cuadrada y la raíz cuadrada de este

play18:49

número raíz de answer me daría de 84.8

play18:54

micro newtons están y fuerza resultante

play18:58

la magnitud de esa fuerza resultante que

play19:01

nos pedían en el problema que nos hace

play19:03

falta para poder ya terminar nuestro

play19:05

problema efectivamente la dirección como

play19:10

es una magnitud vectorial además de

play19:12

tener magnitud tiene dirección necesito

play19:16

este ángulo que vamos a llamar delta

play19:19

letra griega delta y como podemos

play19:22

determinar ese ángulo del está teniendo

play19:25

un triángulo oblicua ángulo con tres

play19:27

lados uno de sus ángulos necesito el

play19:31

otro efectivamente el teorema del seno

play19:34

porque que nos dice el teorema del seno

play19:36

el teorema del seno afirma que en un

play19:39

triángulo oblicua ángulo conocidos

play19:42

obteniendo estos tres lados y estos dos

play19:44

ángulos

play19:45

el seno de un ángulo en este caso vamos

play19:49

a usar si el seno de fi dividido entre

play19:53

sus lados opuestos es igual al seno de

play19:57

otro ángulo en este caso alfa dividido

play19:59

su lado opuesto

play20:01

este es el teorema del seno si

play20:04

tuviéramos este ángulo entonces sería

play20:06

igual al seno de este ángulo sobre b

play20:08

vamos a usar esta relación aquí y tengo

play20:12

que el seno de venta sobre 51 punto de

play20:16

dos micro newtons debe ser igual al seno

play20:19

de 30 que es de 36 puntos 87 grados

play20:23

dividido la magnitud del lado opuesto

play20:26

que es de 84.8 micro newtons la única

play20:30

variable incógnita es delta

play20:34

para ello vamos a despejar el seno de

play20:36

delta 51.2 micro newtons que está aquí

play20:40

dividiendo por transposición de términos

play20:43

pasa a multiplicar

play20:45

por lo tanto el seno de delta es el seno

play20:53

36.87 x 51.2 dividido entre 80 y 4.8 y

play21:02

me daría de 0.36 donde el ángulo del a

play21:07

sería el arco seno de 0.36 shift seno de

play21:16

answer es decir delta es 21.24 grados

play21:21

que sería el ángulo dirección de nuestro

play21:25

vector resultante ya en nuestro esquema

play21:29

la fuerza resultante generada por estas

play21:34

dos cargas seguía de 84.8 micro newtons

play21:38

con una dirección delta de 21.24 grados

play21:44

espero que te haya podido servir

play21:46

recuerda quédate en casa y estudiar

play21:48

conmigo suscríbete a mi canal profesor

play21:50

sergio ya nos activa la campanita si te

play21:53

gusto el vídeo dale like limelight mucho

play21:55

like y recuerda las notas de este vídeo

play21:58

van a quedar aquí abajo con la

play22:00

descripción descargables para poder

play22:02

utilizar compartir tu con tus compañeros

play22:05

o si eres profesor compartirla con tus

play22:07

estudiantes que tengas un gran día

Rate This

5.0 / 5 (0 votes)

Related Tags
Fuerza EléctricaLey de CoulombCargas EléctricasCoulombFísicaElectrostáticaCálculo VectorialNano ColumbiosFuerzas de RepulsiónEducación Científica
Do you need a summary in English?