Electrostática, carga eléctrica, fuerza eléctrica, Ley de Coulomb, Cualitatita

Summary

El video de la Academia Internet presenta un análisis detallado de la electrostática, una rama de la física que estudia las propiedades y interacciones de los cuerpos electrizados en reposo. Se discuten conceptos fundamentales como la carga eléctrica, la cuantificación de la carga, la conservación de la carga y la invarianza de la carga con la velocidad. Se exploran las tres formas de electrizar cuerpos: por frotamiento, contacto y la inducción. Además, se presentan las leyes de Coulomb, tanto cualitativas como cuantitativas, que describen las fuerzas de atracción o repulsión entre cargas. El video utiliza ejemplos prácticos para ilustrar cómo se calculan estas fuerzas y cómo se logra el equilibrio en sistemas con cargas en los vértices de un cuadrado. Finalmente, se resalta la importancia de comprender estos conceptos para resolver problemas más complejos en electrostática.

Takeaways

• 🎓 **Electrostática Básica**: El estudio de las propiedades y interacciones de cuerpos electrizados en reposo.
• ⚡ **Partículas Subatómicas**: El electrón es la partícula fundamental en la electricidad, con una carga negativa.
• 🔋 **Carga Eléctrica**: La carga indica el exceso o defecto de electrones y se manifiesta después de una interacción.
• 🚫 **Carga Conservada**: La carga total en un sistema aislado permanece constante; no se crea ni se destruye, solo se transmite.
• 🔁 **Formas de Eletrizar**: Los cuerpos se pueden electrizar por frotamiento, contacto o inducción.
• 🔢 **Cuantificación de la Carga**: La carga de un cuerpo es un múltiplo entero de la carga de un electrón.
• 🤝 **Leyes de Electroestática**: Las leyes cualitativa y cuantitativa gobiernan la atracción y repulsión entre cargas.
• 📐 **Fuerza Electrostática**: La fuerza de atracción o repulsión está directamente proporcional al producto de las cargas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
• ⚖️ **Conservación de Carga**: Cuando dos cuerpos se unen, su carga total se distribuye de forma que cada cuerpo termine con la misma carga.
• 🤔 **Inducción**: Un fenómeno donde un cuerpo electrizado causa una distribución de cargas en un cuerpo neutro, generando un exceso de carga opuesta en el cuerpo cercano.
• 🧲 **Efectos de la Fuerza**: La fuerza entre cargas puntuales varía con el cambio en la magnitud de las cargas y la distancia entre ellas, siguiendo la ley cuantitativa.

Q & A

¿Qué es la electrostática y qué estudia?

La electrostática es la rama de la física que estudia las propiedades y las interacciones entre los cuerpos electrizados en reposo. Se enfoca en la carga eléctrica y cómo esta se manifiesta después de una interacción entre cuerpos.

¿Cómo se define la carga eléctrica?

La carga eléctrica es una magnitud que indica el exceso o defecto de electrones en un cuerpo. Si hay un exceso de electrones, el cuerpo se carga negativamente, y si hay un defecto, el cuerpo se carga positivamente.

¿Cuáles son las tres partículas subatómicas fundamentales y cuál es su relación con la carga eléctrica?

Las tres partículas subatómicas fundamentales son el electrón, el protón y el neutrón. El electrón tiene una carga negativa, el protón una carga positiva, y el neutrón es neutro. La carga eléctrica de un cuerpo está relacionada con el número de electrones y protones que contiene.

¿Cómo se puede electrizar un cuerpo y cuáles son las formas?

Los cuerpos se pueden electrizar por frotamiento, contacto o inducción. Por frotamiento se produce una transferencia de cargas de un cuerpo a otro. Por contacto, la carga se transfiere entre cuerpos conductores en contacto. La inducción ocurre cuando un cuerpo electrizado se acerca a un cuerpo neutro, causando una redistribución de las cargas en el cuerpo neutro.

¿Qué es la cuantificación de la carga eléctrica y cómo se relaciona con el electrón?

La cuantificación de la carga eléctrica se refiere a que la carga de un cuerpo puede ser un múltiplo entero de la carga de un electrón. Esto significa que la carga de un cuerpo está determinada por el número entero de electrones que componen esa carga.

¿Cómo se conserva la carga en un sistema aislado?

La carga total de un sistema aislado permanece constante. Esto significa que la carga no se crea ni se destruye, sino que se transmite de un cuerpo a otro, sin cambios en la suma total de carga.

¿Cuáles son las dos leyes fundamentales de la electrostática y qué establecen?

Las dos leyes fundamentales de la electrostática son la ley cualitativa y la ley cuantitativa. La ley cualitativa establece que las cargas del mismo signo se repelen y las de signos opuestos se atraen. La ley cuantitativa, también conocida como la ley de Coulomb, establece que las fuerzas de atracción o repulsión electrostáticas son directamente proporcionales al producto de las cargas y e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa.

¿Cómo se calcula la fuerza de repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales?

La fuerza de repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales se calcula utilizando la ley de Coulomb, que dice que la fuerza es igual a la constante de Coulomb multiplicada por el producto de las cargas, dividido por el cuadrado de la distancia entre ellas.

¿Qué sucede con la carga de un cuerpo si se le conecta a tierra?

Si un cuerpo cargado se conecta a tierra, las cargas positivas y negativas se neutralizan entre sí. Esto ocurre porque las cargas de distinto signo se atraen y, al conectar a tierra, facilitan la transferencia de cargas para alcanzar un estado de equilibrio.

¿Cómo se determina la carga resultante en un sistema de cargas en equilibrio?

Para determinar la carga resultante en un sistema de cargas en equilibrio, se aplica la ley de Coulomb y se considera la geometría del sistema. Se analiza la fuerza resultante sobre cada carga y se resuelve el sistema de ecuaciones para encontrar la carga que hace que la fuerza resultante sea cero.

¿Por qué la ley de Coulomb es importante para los cálculos en electrostática?

La ley de Coulomb es importante porque proporciona una fórmula matemática para cuantificar la fuerza de atracción o repulsión entre cargas eléctricas. Esta ley permite realizar cálculos precisos en problemas de electrostática y es fundamental para entender cómo se distribuyen las cargas en diferentes configuraciones.

Outlines

00:00

😀 Introducción a la Electrostática

El primer párrafo presenta la clase de electrostática, enfocándose en el estudio de las propiedades y interacciones de cuerpos electrizados en reposo. Se menciona que todo está relacionado con la partícula fundamental, el electrón, y sus propiedades. Se explora la idea de la carga eléctrica como un exceso o defecto de electrones y cómo esto se manifiesta después de una interacción. Además, se introducen las tres partículas subatómicas básicas: electrón, protón y neutrón, destacando sus cargas y masas.

05:01

📚 Modos de Eletrización y Propiedades de la Carga

El segundo párrafo abarca los diferentes métodos de electrización de cuerpos, incluyendo el frotamiento, el contacto y la inducción. Se discuten las propiedades de la carga eléctrica, como la cuantificación (la carga es un múltiplo entero de la carga de un electrón), la conservación de la carga (la carga total en un sistema aislado permanece constante) y la invarianza (la carga eléctrica de una partícula no cambia con el movimiento).

10:02

🔬 Leyes de la Electroestática

Este párrafo describe las dos leyes fundamentales de la electroestática: la ley cualitativa y la ley cuantitativa. La ley cualitativa establece que las cargas de mismo signo se repelen y las de signos opuestos se atraen. La ley cuantitativa, también conocida como la ley de Coulomb, dicta que las fuerzas de atracción o repulsión están directamente proporcionales al producto de las cargas y e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellas.

15:02

🧮 Aplicación de la Ley de Coulomb

El cuarto párrafo se enfoca en cómo aplicar la ley de Coulomb para realizar cálculos matemáticos relacionados con la electroestática. Se proporciona un ejemplo práctico de cálculo de la fuerza de repulsión entre dos cargas eléctricas positivas separadas por una distancia determinada, utilizando las unidades del sistema internacional y la constante de Coulomb.

20:05

🔄 Conservación de la Carga y Ejemplo de Inducción

Este párrafo explora el principio de conservación de la carga eléctrica, donde se explica que la carga total en un sistema aislado permanece constante. Se utiliza un ejemplo de esferas conductoras con cargas opuestas para ilustrar cómo se alcanza un equilibrio de carga al unir dos cuerpos. Además, se describe el fenómeno de inducción, donde un cuerpo electrizado afecta la distribución de cargas en un cuerpo neutro.

25:06

📐 Ejercicios de Electrostática

El sexto párrafo presenta un ejercicio de electrostática que involucra cálculos de fuerzas entre cargas puntuales. Se describe cómo cambiar una de las cargas y reducir la distancia entre ellas afecta la fuerza resultante, utilizando la ley de Coulomb para encontrar la nueva fuerza de repulsión.

30:06

🏗️ Análisis de un Cuadro con Cargas en sus Vértices

Este párrafo aborda un problema de electrostática en el que se requiere encontrar una carga en el centro de un cuadrado para que la fuerza resultante sobre cada vértice sea cero. Se utiliza tanto la ley cualitativa como la ley cuantitativa para analizar y resolver el ejercicio, tomando en cuenta las fuerzas vectoriales y el equilibrio del sistema.

35:07

📝 Resumen y Despedida

El último párrafo actúa como un resumen y despedida, en el que se menciona que el capítulo de electrostática ha sido presentado de manera superficial y que es responsabilidad del estudiante profundizar en el tema. Se alienta a los estudiantes a suscribirse y a mantenerse conectados con la academia para obtener más información y asistencia.

Keywords

💡Electrostática

Electrostática es el estudio de las propiedades y las interacciones entre los cuerpos electrizados en reposo. Es un concepto fundamental en física que se relaciona con la carga eléctrica y cómo esta afecta a los objetos. En el video, se discute cómo la electrostática se relaciona con el electrón, partícula fundamental que lleva una carga negativa, y cómo la interacción entre electrones y protones (con carga positiva) da lugar a la carga de los cuerpos.

💡Carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad de una partícula subatómica que indica si tiene un exceso o un déficit de electrones. Un exceso de electrones conferiría una carga negativa, mientras que un déficit indicaría una carga positiva. En el contexto del video, la carga eléctrica es crucial para entender cómo los objetos se electrizan y las fuerzas que actúan entre ellos.

💡Electrón

El electrón es una partícula subatómica con una carga negativa y una masa muy pequeña en comparación con el protón. En el video, se destaca que la carga de un electrón es la unidad fundamental de carga eléctrica y que las propiedades de los cuerpos electrizados están intrínsecamente ligadas a los electrones y sus interacciones.

💡Protón

El protón es una partícula subatómica con una carga positiva y una masa significativamente mayor que la del electrón. En el video, se menciona que la carga del protón es igual en magnitud pero opuesta en signo a la del electrón, lo que es fundamental para entender la polaridad y la formación de cargas en los cuerpos.

💡Cuantificación de la carga

La cuantificación de la carga se refiere a la propiedad de que la carga de un cuerpo puede ser múltiplo entero de la carga de un electrón. Esto significa que las cargas no pueden ser fraccionarias; deben ser enteras y múltiplos de la carga elemental del electrón. En el video, se utiliza esta propiedad para resolver problemas relacionados con la electrostática.

💡Conservación de la carga

El principio de conservación de la carga establece que la carga total en un sistema aislado permanece constante. Esto significa que la carga no se puede crear ni destruir, solo se puede transferir de un cuerpo a otro. En el video, se discute cómo este principio guía el comportamiento de la carga en diferentes situaciones, como el frotamiento o el contacto entre cuerpos.

💡Inducción

La inducción es uno de los métodos por los cuales los cuerpos pueden electrizarse. Se produce cuando un cuerpo electrizado se acerca a un cuerpo neutro, causando una redistribución de las cargas en el cuerpo neutro. En el video, se describe cómo la inducción resulta en una polarización temporal del cuerpo neutro sin transferencia neta de electrones.

💡Ley cuantitativa de Coulomb

La ley cuantitativa, también conocida como la ley de Coulomb, establece que las fuerzas de atracción o repulsión electrostáticas entre dos cargas son directamente proporcionales al producto de sus cargas y e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellas. Esta ley es fundamental para calcular las fuerzas entre cargas en la electrostática.

💡Fuerza electrostática

La fuerza electrostática es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre cargas eléctricas. En el video, se discute cómo esta fuerza es el resultado de la interacción entre las cargas de los cuerpos y cómo puede ser calculada usando la ley de Coulomb. La fuerza electrostática es esencial para entender cómo los objetos se electrizan y se comportan en presencia de otras cargas.

💡Frotamiento

El frotamiento es un método común de electrizar cuerpos, donde la carga se transfiere de un cuerpo a otro debido a la fricción. En el video, se menciona el frotamiento como uno de los medios para electrizar objetos, como cuando se frota una varilla de vidrio con un paño de seda, resultando en la adquisición de cargas opuestas en los objetos involucrados.

💡Contacto

El contacto es otro medio por el cual los cuerpos pueden electrizarse. Se produce cuando dos cuerpos conductores se tocan, lo que puede resultar en la transferencia de cargas entre ellos si uno de ellos está cargado. En el video, se describe cómo el contacto entre cuerpos conductores puede llevar a la equalización de sus cargas eléctricas.

Highlights

Electrostática es el estudio de las propiedades y interacciones entre cuerpos electrizados en reposo.

La carga eléctrica indica el exceso o defecto de electrones tras una interacción.

Un cuerpo con exceso de electrones se carga negativamente, mientras que uno con defecto se carga positivamente.

Las tres partículas subatómicas fundamentales son el electrón, el protón y el neutrón, con cargas y masas específicas.

La unidad de carga eléctrica en el sistema internacional es el coulomb.

Los cuerpos se pueden electrizar por frotamiento, contacto o inducción.

La carga de un cuerpo es un múltiplo entero de la carga de un electrón.

La carga total en un sistema aislado permanece constante, lo que se conoce como conservación de la carga.

La carga eléctrica de una partícula es invariante, es decir, permanece igual sin importar la velocidad con que se mueve.

Las leyes de electroestática, cualitativa y cuantitativa, nos permiten resolver la mayoría de problemas relacionados con la fuerza de atracción o repulsión.

La ley cualitativa establece que cargas del mismo signo se rechazan y de signos opuestos se atraen.

La ley cuantitativa, también conocida como la ley de Coulomb, establece que las fuerzas eléctricas están directamente proporcionales al producto de las cargas y inversamente al cuadrado de la distancia.

La constante de Coulomb es 9 x 10^9 N m^2/C^2 en el sistema internacional de unidades.

El principio de conservación de la carga eléctrica se aplica cuando dos cuerpos se unen y luego se separan con cargas equilibradas.

El fenómeno de inducción ocurre cuando un cuerpo electrizado se acerca a un cuerpo neutro, causando una redistribución de cargas en este último.

Las fuerzas resultantes en sistemas de cargas se analizan usando tanto la ley cualitativa como cuantitativa para encontrar el equilibrio.

En un cuadro con cargas en cada vértice, se debe colocar una carga negativa en el centro para que la fuerza resultante sobre cada vértice sea cero.

La resolución de ejercicios en electroestática requiere del análisis de fuerzas vectoriales y la aplicación de leyes físicas para encontrar la carga resultante y el equilibrio.

Transcripts

hola bienvenidos a academia internet hoy

vamos a presentar la vídeo clase de

electrostática

y directo estática es el estudio de las

propiedades interacciones entre los

cuerpos electrizados pero en reposo

fíjate que todo este capítulo tiene como

nombre

eléctrico electrizado electrostática

está la palabra clave electro

electrón

por lo tanto todo va a tener que ver con

esta partícula fundamental

y las propiedades que generan los

cuerpos

poco a poco lo vamos a ir descubriendo

veamos lo que significa carga eléctrica

pues bien es una magnitud pero que nos

va a indicar el exceso

o defecto

de que de electrones

electro le vamos a poner así

pero ojo este exceso o en efecto se

manifiesta después de una interacción

listo esa es la clave

de todo el concepto de electricidad no

interacción entonces si hay un exceso de

electrones y los electrones tienen carga

negativa eso nosotros lo sabemos de

anteriores temas entre los capítulos

verdad por lo tanto se dice que está

cargado negativamente y si tiene por

defecto está cargado positivamente

por lo tanto si frotamos una barra de

vidrio por ejemplo con otra material

como me cedan el vidrio adquiere una

carga positiva

y la ciudad quedará con tarea negativa

bien a manera de introducción veamos las

tres partículas subatómicas básicas

electrón proto minuto

bien aquí tenemos las partículas

fundamentales el electrón el protón y el

neutrón su carga y su masa este es un

valor que tienes que aprender la carga

del electrón negativo es igual que la

carga del protón pero no es negativo y

otros positivos

aquí es 16 por 10 a la menos 19 coulón

nos faltó decir que en el sistema

internacional

la unidad

de la carga eléctrica es el colon

y se le pone se mayúscula ok

bueno

la masa déjate que es una masa

despreciable casi 9,11 por 10 a las

menos 31 menos 31 30 y 10 se la

izquierda

el protón 167 por diez a la menos 27

casi mil veces para el orden de 40

entre 100 y 1000 veces y el neutrón

tiene la misma masa que el protón

más así ínfimos

por lo tanto todo lo que estudiaremos en

este capítulo es con referencia al

electrón ahí está

entendido como la interacción

electrónica valga la redundancia de dos

cuerpos ese intercambio qué ocurre

de esta partícula fundamental

bien ya que estamos hablando de

electricidad

veremos las formas en las que se pueden

electrizar los cuerpos

los cuerpos se pueden electrizar de las

siguientes formas que sabíamos lo que es

electrizar el rato

por frotamiento que habíamos visto

habíamos mencionado en dos cuerpos

eléctricamente neutros por resultado del

frotamiento o la fricción que lo mismo

las cargas pasan de un cuerpo a otro

esos electrizar y los cuerpos se cargan

por lo tanto con electricidad es de

diferente signo ya hemos visto el

ejemplo de afrontar una varilla de

vidrio es el clásico ejemplo con un paño

de seda o el del peine para los frotas

por ejemplo contra una tela y luego

acercas el peine a unos papelitos que

ponen ahí y de paso se pegan los

papelitos el peine si por qué

uno de los elementos se carga

positivamente mientras el otro se va a

cargar negativamente

otra manera de electrizar sería

por contacto

esto sucede entre los cuerpos

conductores lo ponemos en contacto y

estando por lo menos uno de ellos

cargado se va a establecer por supuesto

era una transferencia de cargas debido a

la diferencia de potencial entre las

superficies de dichos contactos

aquí está para reforzar la idea

tratamientos dos cuerpos eléctricamente

neutros contactos dos cuerpos

conductores

y ahí carga

por lo tanto se establece una diferencia

de potencial

a diferencia de los anteriores

mientras aquí las cargas pasan de un

cuerpo a otro hay que hay transferencias

ok y el último sería la inducción

que se da entre un cuerpo electrizado y

un cuerpo neutro imagina de aquí una

esfera

neutra

y bueno por aquí

un cuerpo que está cargado

positivamente

ahora acerca mole cera

a esa distancia que va a pasar fíjate

que aquí va a haber un exceso de carga

negativa en esta zona la que se acerca a

la carga positiva y aquí por supuesto va

a ser el exceso de cargas positivas

es lo que está pasando a este se le

llama inductor

y ya no se le va a llamar inducido

por lo tanto la inducción se genera

cuando un cuerpo electrizado se acerca a

un cuerpo neutro lo que va a ocasionar

en este cuerpo que estaba neutro una

distribución de cargas de tal forma que

en un extremo hay cargas negativas las

que se acercan por supuesto algo a este

inductor

caras opuestas se van a atraer y por

otro lado va a haber un exceso en cargas

positivas

no olvides tres formas de electriza ción

tratamiento dos cuerpos eléctricamente

neutros contacto dos cuerpos conductores

inducción un cuerpo electrizado y un

cuerpo neutro mediante esta forma

veamos las propiedades de la carga

eléctrica

pues bien la primera propiedad que vamos

a estudiar es la cuantificación

cuantificación que quiere decir cantidad

verdad

resulta que la carga de un cuerpo puede

ser solamente múltiplo entero de la

carga de un electrón esto es una fórmula

y tienen cierta lógica lo que acabamos

de mencionar

ya que si todo consiste en un

intercambio de electrones un intercambio

electrónico por supuesto que la carga

del cuerpo va a quedar determinado o se

va a establecer en función de ésta como

qué medida que es el electrón

por lo tanto solamente puede ser un

múltiplo entero de aquello al ser ese

electrón la unidad fundamental de

intercambio o sea no puede ser medio

electrón no puede ser 3/4 de electrón no

ponerle una interferencia así tiene que

ser un múltiplo entero

si hacemos una metáfora con el comercio

con la economía

la electrónica sería como todo el

sistema financiero y la moneda de cambio

sería el electrón entonces tú no puedes

pagar

con media moneda no existe no vale nada

o media billete el billete vale entero

lo mismo con la moneda

bueno puede ser un poquito deteriorada

pero

no puedes no puedes partirlo por la

mitad y decir que vale la mitad la rata

más o menos por ahí vale

es la primera propiedad fundamental como

esta se resuelve muchos problemas

esta es la carga del cuerpo por supuesto

se establecen coulón en ese pertenece a

cualquier número entero o sea 1 20

inclusive negativo positivo y negativo

que sabíamos mismos enteros y bueno es

la carga del electrón

la segunda

la carga se conserva conservación de la

carga

cómo se entiende esto

la carga total de un sistema aislado

permanece

constante

es lo que tenemos que recordar también

esto significa que

recuerdas cuando hacíamos la clase de

química de que la materia no se crea ni

se destruye de la obesidad aquí igual

esto qué significa la carga no se crea

ni se destruye sólo se en vez de decir

transforma vamos a decir sólo se

transmite ya que de eso se trata esto

de un cuerpo hacia otro

entonces cada vez que en física de

conservación quiere decir eso que no se

crea ni se destruye sólo se transmite se

transforma en otra cosa

y bueno la última propiedad

la carga es invariante

esto qué quiere decir que la carga

eléctrica de una partícula permanece

igual sin importar la velocidad con que

se mueve

leyes electrostáticas hay dos leyes la

ley cualitativa y la ley cuantitativa y

cualitativa quiere decir de calidad

y cuantitativa me refiero a cantidad

esas dos leyes nos van a permitir

resolver la mayoría de problemas de

electrostática con relación a

la fuerza de atracción o de repulsión

electrostática bien veamos ley 40 tiene

la ley cualitativa es sencilla porque me

dice que cargas del mismo signo se

rechazan y del signo contrario se atraen

es decir si yo tengo que una carga

positiva y una carga positiva fíjate que

esto es lo que va a pasar

la fuerza se va a dirigir

así y esta se va a dirigir así

fuerza unía vectorial

ok vector fíjate qué interesante se van

a repeler ahora si esto es negativo y

este también es negativo entonces

se van a repeler eso es lo que dice

la ley cualitativa

que en vez de escribir su enunciado con

este gráfico creo que queda clarísimo

ojo que esto ocurre

esto se cumple es una ley universal

por lo tanto su dominio es el universo

mismo

algunos dicen que esto también se cumple

en la psicología con las personas

personas

de cargas opuestas si hacemos analogía

con la psicología ahora de

personalidades opuestas se atraen

y de similares características de

rechazo

es la ley de calidad cualitativa

y le ponemos una flechita indica que es

una magnitud victoria ojo que hay que

instalar el sentido no

siento si tengo una carga positiva y una

carga negativa de mira cómo se van a

atraer y tienen sentido o sea si son

perdón

si ambas tienen cargas positivas se van

a repeler aquí negativo se van a repetir

en diferentes cargas positivas negativos

se van a traer es lo que quiere decir el

ricoh educativo

pero la ley cuantitativa que también se

le conoce como

la ley de colon verdad

vamos a poner aquí jode

colom

establece que las fuerzas de atracción o

de repulsión electrostática o sea lo que

hemos visto aquí

y éstas

son directamente proporcionales al

producto de sus cargas

e inversamente proporcionales al

cuadrado de la distancia que las separa

y por supuesto la dirección de la fuerza

está dada por la recta que une las

partículas

ya con esta ley puedo establecer

cálculos matemáticos

veamos el esquema por lo tanto

por la ley cualitativa me doy cuenta que

se van a repeler ya campa son positivas

este que voy a poner es como es vector

ya le pongo una flecha y de ahí es

también sf es la fuerza de repulsión

distancia

y esto es carga 1

y este descargados

entonces esa fuerza

va a ser igual a que es una constante

por 1

por q 2 / de cuadrado por lo tanto esta

fuerza de atracción o de repulsión

electrostática como bloom dijo se puede

cuantificar

y estableció una fórmula para establecer

la cantidad matemática

listo es la forma

dónde efe por supuesto es la fuerza

estas son las cargas de la distancia y

acá es la constante de colom

aquí tenemos

la s que significa fuerza para como

habíamos dicho la carga si trabajamos en

el sistema internacional entonces la

fuerza la vamos a expresar en youtube la

carga en cable la distancia por supuesto

en metros y la constante de colom bueno

que tenemos las unidades newton por

metro cuadrado entre colom al cuadrado

bien con esta fórmula se va a llevar a

cabo todos los cálculos matemáticos con

respecto a este capítulo de

electrostática y por supuesto tenemos

que recordar nuestro capítulo de

estática y de análisis vectorial

recuerda que k es una constante esto

quiere decir que siempre va a valer lo

mismo cada vez que utilicemos esta

fórmula

su valor es 9 por 10 a las 9 un valor

fácil de recordar

bien ahora sí estamos listos para

resolver ejercicios

veamos el siguiente ejemplo para dos

cargas eléctricas positivas de 3 x dice

la menos cuatro columnas separadas una

distancia de tres metros recurren su

fuerza de repulsión

vamos a dibujar las cargas y recuerda

que este es el procedimiento para

resolver ejercicios por más complicados

que sean o simples

como también eso

ahí está dice que son positivos y los

pongo positivos por lo tanto como son

positivas voy a aplicar ni

y cualitativo esto que está aquí es la

ley cualitativa nada más

la fuerza de repulsión

bien y aplicamos la ley cualitativa de

poner aquí

cualitativo

sigamos con los datos la carga 1

30 - 4

pablo y la carga 2 valen lo mismo dos

cargas que payano mismo 3 por 0 - 4

con um separadas una distancia de tres

metros

bien esta es la distancia

vemos que todas las unidades están en

sistema internacionales y es que ningún

problema

luego me están pidiendo a calcular la

fuerza de repulsión ósea

me está entiendo la ley cuantitativa por

lo tanto tú dices bueno

fuerza es igualdad

por q2

/ distancia al cuadrado y vas a

reemplazar

eso es todo

puedes poner aquí este tus datos si

quieres no

3 x es al menos 4 colom q2 para tener un

mayor control del ejercicio distancia

todo está el sistema internacional

entonces ningún problema y tu constante

19 por 10 a las 9

bueno

aquí es newton por supuesto metro

cuadrado entre colonos y rf así que voy

a tener que resolver todo lo que está

ahí en vez de ésta

voy a poner 9 por s la 9

en vez de que uno puede escribir esto

o sea tres por diez a la menos 4

y aquí también tres cordillera menos 4

en el denominador voy a poner distancia

pero al cuadrado como todas las unidades

están bien solamente pongo los números

y listo creo que ya tenemos la respuesta

aquí multiplica los números 9 por 3 y

por 3

la puedes poner juntos así

y luego las potencias de 10 tengo aquí

10 x 9 - 4 - 4

se van a sumar

y en el denominador serían

fíjate que en vez de multiplicar yo

puedo de repente sí quiero abreviar un

poco 19 cancelaciones

y se quedó solamente tres por 39

luego

fíjate hago esta operación

9 - 45 54

por lo tanto fuerza tiene que ser igual

9 x 10 90 90 en youtube solución

aplicando la ley

cuantitativa

y esta es la manera como se resuelve en

esta clase de ejercicios en este

capítulo de electrostática

insisto desde el más simple hasta el más

complejo

sientes esferas conductoras del mismo

radio poseen cargas de más 90 menos 20

más 20 mil 503

cáritas ok una vez más 90 colom

la otra es menos 20

colom y otra más 20

colom

qué ocurre con la tu las juntas

principio de conservación de la carga

eléctrica

en qué consiste ese principio

pues bien recuerda que en el universo

hay una idea general de equilibrio te la

pongo fácil imagen de que tú agarras

algo que se encuentre caliente o frío

que no queda pasar

llegarás algo que está caliente tú vas a

calentarse por supuesto y eso que está

caliente se va a vencer a un poquito

hasta que lleguen a un equilibrio

pero ese equilibrio

está en función de lo que había no es

que entre algo ni salga algo simplemente

es como una transformación todo se

transforma nada se crea conservación y

equilibrio conservación y transformación

en eso consiste el universo

veamos cuánto es la cara entonces es

total tú dices cuánto lo que había esto

no va a variar ojo

se cancela en dos te quedan noventa esto

que está aquí es la carraca viga inicial

la final va a ser la misma pero ahora va

a estar equilibrado porque porque se han

juntado esos dos principios ni que tener

presente es lo que ocurre en para todos

los fenómenos

sin 90 repartes entre 3 cada una va a

ser de 30 code

y ese es tu respuesta por lo tanto

entonces recuerda tus principios

bastante en ellos siempre

además

por lo tanto principio de conservación

en este caso de la carga eléctrica

inicialmente había 90 cuando se juntan

ocurre el equilibrio por eso cuando se

separan todas tienen la misma carga y

cuando sumo me da 90 las dos dinámicas

que mueven el universo esto esperamos a

ver aclarar algunas dudas nos veremos

cuidar de raw dado el gráfico indicar

verdadero o falso el conductor está

descargado inicialmente

aquí en el ejemplo están describiendo el

clásico proceso de fenómeno de inducción

qué consiste este fenómeno de inducción

veamos

importante reconocerlo

mira aquí tenemos precisamente un

inductor

que tiene carga positiva

entonces es inductor le van a acercar a

un conductor

que se encuentra que inicialmente

descargado esto quiere decir que sus

cargas positivas y negativas están

equilibradas o bien al acercar el

inductor de carga positiva por la ley

cualitativa

del electrostática

cargas de diferente signo se atraen por

lo tanto esto se va a cargar

negativamente

y por supuesto positivo al otro extremo

ojos que va a seguir descargado

por lo tanto hace torno a negativo no

positivo falso de cinturón negativo sí

y cuando todo se carga no se va a cargar

va a seguir estando descargado cuando se

va a cargar el conductor cuando yo esté

lo conecte

a tierra

así ese símbolo verdad

cuando tú conecta esa tierra qué va a

pasar

estas cargas positivas por la ley

cualitativa van a traer a las negativas

van a ir así

qué va a suceder que estas cargas

negativas van a neutralizar las

positivas

al final ese conductor va a quedar con

carga negativa

claro porque estás neutralizaron

y me quedan precisamente las que están

aquí

esto sucede cuando te conecto esta

conexión a tierra ese famoso fenómeno de

inducción

entonces en resumidas cuentas que

significa inducción

cargar un cuerpo eléctricamente por

supuesto

cuántas maneras de hacerlo bueno

básicamente hay tres una por frotamiento

otra por contacto

y la que acabamos de ver por el fenómeno

de inducción

brevemente al tratar dos cuerpos

diferentes los electrones de uno de

ellos pasa hacia el otro quedando ambos

cargados con signos diferentes el que se

de electrones queda cargado

positivamente y por supuesto el que

recibe detona es que ha cargado

negativamente eso lo comparto muy

fácilmente cuando flotas por ejemplo un

peine botas por ejemplo con un pedazo de

tela y luego

pones el costo de papelitos y como que

se pega en verdad

esos fueron los primeros indicios que

tuvo el hombre para

entender este fenómeno de la carga

eléctrica en fin

esperamos haber aclarado algunas dudas

entonces con respecto a ese tema y

cuando todo se carga no

se va a cargar si es que yo conecto a

tierra

en fin nos vemos cuídense una barra de

cierto material descargada tierra de 50

electrones de terminar la carretera

entonces resolvemos mediante la

siguiente idea

carga es igual

carrera de electrón por cantidad

donde en representa un número entero

bueno me dicen que hay 50 electrones

número electrón cientos de sn es lo que

representa 50 cuánto vale cada electrón

16 porque utilizará menos 19 colocó ahí

yo tengo mi respuesta

8

80 por 10 a la menos 19 y cobro si

quieres expresar lo como notación

científica entonces una coma por acá y 1

pero ya me quitó el cero aquí voy para

la izquierda y ella le sumó 1 entonces

se convierte en menos 18 como aquí esto

respuesta

si pierde electrones entonces vuelve

positivo

ocurre así con los electrones verdad

bueno esperamos haber aclarar algunas

dudas volvemos con el siguiente

ejercicio nos vemos chau cuídate hasta

pronto de electrostática dice si dos

cargas puntuales se repelen con una

fuerza de 5 en youtube

si una de las cargas se duplican la

distancia se reduce a la mitad hay a la

versión de la fuerza que sufren las

cargas bueno tenemos aquí entonces una

carga y luego tenemos otra carga por

aquí la modo de bajar a esta distancia

aproximada bueno dice que se van a

repeler por la ley cualitativa si se

repelen

porque tienen la misma

bueno el mismo signo en este caso o bien

puede ser positivos o bien pueden ser

negativos o se están repitiendo

a esto le voy a poner uno no sé cuánto

vale y este luego poner q 2 y bueno aquí

tenemos una distancia que tampoco sé

cuánto es

pero

según mi gráfico es todo esto por tanto

tú vas a aplicar tu ley cuantitativa

dice así fuerza

es igual acá es la constante del colon 1

por q 2 sobre distancia cuadrado

ok

y listo

dejamos un rato de sol porque luego me

dicen qué

una de las duplican o sea vamos a tener

la siguiente situación

algo como eso esta carga se va a

duplicar

la otra será mantener igual no me dice

nada se supone que se mantiene igual y

la distancia se reduce a la mitad

entonces creemos aquí entre 2

ok

bueno qué va a ocurrir con la fuerza

obviamente la fuerza se van a seguir

oponiendo porque no cambian

y esta es ese con azul a esa efe que

está de rojo le vamos a poner una comida

aquí está bien

más que una comida le voy a poner mejor

el segundo para diferenciarla

completamente del otro entonces voy a

aplicar la misma fórmula

efe 1 es igual

recuerda que esto es la fórmula

pero ahora

ésta no va a ser dos veces uno

y le voy a poner entre paréntesis

eréctil está cambiado y la otra escudos

exactamente igual que la anterior la

distancia

ahora es de mes entonces sería distancia

al cuadrado

bien eso es lo que vamos a hacer

aplicamos la fórmula pero los datos han

cambiado entonces esta f1 va a ser igual

a fíjate que este

por q1 q2 y este 2 que está aquí lo voy

a poner a este nivel de multiplicación

se puede hacer eso esto voy a elevar al

cuadrado

sería el día del cuadrado entre 4

ahora bien continuando con la operación

tendrá aquí ese 1 y fíjate que aquí

tengo acá por q1 y q2 entre de cuadrado

y este 4 pasa a multiplicar aquí eso lo

sabemos con las acciones dos por cuatro

vamos a ponerle un puntito por lo tanto

f 1 es igual fíjate que todo lo que está

aquí es exactamente lo que está acá y

todo eso cuánto vale efe así es que le

voy a poner eso

por esto que esto por 4 que es 8 por

tanto ese 1 vamos a colocar aquí tendría

que ser igual a 8 veces la fuerza de

repulsión original y creo que tenemos la

respuesta porque te preguntan hallar la

variación de la fuerza que está

ocurriendo con la fuerza la nueva fuerza

es ocho veces la fuerza anterior

y aquí tenemos entonces la solución a

este ejercicio recordar que siempre

cuando tengo problemas de este tipo

tengo que darle esta forma

es el aire

darle la forma de la situación vamos a

poner aquí inicial

y luego aquí final

pero la forma de la inicial y luego me

doy cuenta pues la relación que había de

la final el inicial

y chicos esperamos que la explicación

haya sido en utilidad dice así un cuadro

posee en cada uno de sus vértices una

carga desde el colon de carga se debe

poner en el centro del cuadrado para que

la fuerza resultante sobre cada uno sea

cero

aquí ya tengo un gráfico fíjate es una

situación clásica no me dan cuatro

cargas en las esquinas positivo por

supuesto la que está al centro tiene que

ser negativa para que haya equilibrio si

no sería imposible es el primer análisis

que hago

y cualitativa hay dos leyes verdad

cualitativa y cuantitativa primero

cualitativa con la ley cualitativa

establecemos las fuerzas recuerda que

fuerzas son vectores y vectores son

flechitas

y trabajar con flechitas es muy pero muy

fácil

muy bien vamos a analizar entonces

la fuerza resultante

sobre cualquier esta escala porque me

dice sobre cada uno sea cero por

conveniencia yo voy a usar esta que está

aquí

otras fuerzas van a ver cuántas fechas

va a haber cuatro interacciones verdad 1

2 3 4

y señal y cualitativa si tengo carreras

con el mismo signo que va a suceder se

van a repeler

pero si tengo cargas de distintos signos

se van a atraer eso también ocurrirá con

los sentimientos

una vez

así

vamos a aplicar la ley cualitativa aquí

recuerda que van a haber cuatro fuerzas

o sea cuatro flechitas primero lo que

tengan las mismas

lo mismo siglo pero

este se va a repeler con este

voy a llamarle sf1 qué te parece

recuerda que aparecen dos fuerzas

ahora de este con éste

también se van a repeler por lo tanto

voy a poner aquí efe 2

ahora este que estoy aquí con este

también se van a repeler

porque ambas son positivas pero voy a

salir por acá por la mitad este voy a

poner

efe 3 y es miembro con el f 3

la cuarta vamos a poner de rojo

fíjate se van a atraer esta vez porque

son opuestos

esta va a ser f 4 f 4 y aquí también va

a ser f 4

por supuesto que yo voy a analizar

solamente este contexto

las que salen de sacar

ya tenemos la ley cuenta tengo nos ha

servido de mucho

ubicar las fuerzas ahora vamos con la

ley cuantitativo

y tiene que pasar para que este sistema

esté equilibrado qué quiere decir

equilibrado

que la suma de fuerzas sea cero eso en

la práctica significa que tiene una

fuerza a la derecha tiene que haber otra

fuerza a la izquierda con el mismo

módulo y es una fuerza así tendría que

haber otra así con el mismo módulo es lo

que significa estar equilibrado

voy a buscar eso

fíjate aquí tengo una fuerza que está

yendo hacia esta dirección y la otra

opuesta

si solamente hubiesen dos directos

tienen la misma magnitud porque estoy en

equilibrio

sin embargo tengo dos más ésta y ésta

pero de esas dos

sale una justamente en esa dirección ahí

está

por lo tanto voy a lo que voy a hacer es

tratar de reemplazar

estas dos que están aquí nos vemos en el

rojo

por una tercera que vaya en la misma

dirección que la que está de azul toda

esa nula y me va a quedar una de azul

que va en este sentido una de rojo que

va por acá y otras las última por allá

de tal suerte que la suma de estas dos

sea igual a esta que está aquí de esa

manera consiguió el equilibrio ese es el

plan a ejecutar

sencillo

manos a la obra que me dice mi ley

cuantitativa fuerza es igual k

1 por q 212 todo esto sobre la distancia

de cuadrados una fórmula

donde caen las constantes de colon

cuanto vale 9 por 10 a la 9

veamos entonces analizar todas las

fuerzas f1 f2

efe 3 y f 4

voy a diferenciar f3 con otro color así

bueno que con f1

cuánto vale f1 tengo que callar todo de

acuerdo a la fórmula que está en la cola

que estoy un cuadrado entonces un

cuadrado estas distancias son las mismas

por lo tanto f 1 es igual que f 2 creo

que se aprecia claramente f1 es que en

este caso q por q

de que son iguales las dos cargas

distancia al cuadrado efe o time base lo

mismo

entonces tú dices f 1 es igual a f2 acá

está

por q

todo esto sobre d cuadrado

vamos a poner lo que vale

jugó al cuadrado sobre del cuadrado

vamos ahora con efe 3

hacemos un poco de trabajo ahí están efe

3 cuánto vale

fíjate que tengo que analizar estas

cargas

entonces digo acá

por qué por qué pero la distancia va a

ser diferente

mira

si tengo de aquí tengo de como es un

cuadrado esta distancia ahora va a ser

de raíz de 2

todo está elevado al cuadrado por lo

tanto esta fuerza 3 va a ser cada por

cual cuadrado sobre

2 de cuadrados

inclusive puede escribir así no un medio

por un cuadrado sobre cuadrado donde

hace que todo eso era de f1 y f2 o sea

es la mitad de f1 y f2

y f4 cuánto es

efe 46 diferente porque voy a analizar

estás

un mayúsculo un minúsculo sobre de la

distancia aquí es la diagonal pero

recuerda que estoy en la mitad

porque en la intersección de la ciudad

está el centro entonces de raíz de 2 que

era la diagonal sobre 2

todo esto al cuadrado bueno despejando

eso haciendo algunas operaciones ahí me

queda que cuando llego al cuadrado

alrededor sobre 2 me sale un medio

listo ya tengo entonces según efe 2 cf3

y f4 entre más de acá de q mayúscula y

minúscula

aquí tenemos el resumen lo más

importante pues bien como te había dicho

de f1 y f2 va a ser una fuerza

resultante como son iguales yo sé por

vectores que si tú tienes por ejemplo

dos vectores así y que valgan lo mismo

suponte que sea y forme un ángulo de 90

grados entonces la resultante va a ser a

raíz de 2 como la diagonal de un

cuadrado exactamente igual si tuvieses

dos vectores que son iguales por ejemplo

haya y formen 60 grados la resultante va

a hacer

a raíz de tres es lo que tienes que

saber y si forman 120 grados

y los datos de la misma magnitud

mismo módulo la resultante ahora va a

ser a lo mismo que ellos sino tendría

que aplicar la ley d

no sé no es verdad

así

bueno tediosa

como son iguales es muy fácil hallar por

eso aquí me dan iguales para que yo haga

eso creo que es la idea del ejercicio

entonces la resultante no va a ser de

veras igual va a ser

efe raíz de 2

o f1 f2 pasados cuánto es eso

porque al cuadrado de al cuadrado

todo esto lo multiplicó por radios ya sé

eso es lo que vale entonces bueno con

efe dos los pongo por acá

efe unos dedos ahora sí voy a igualar

este con estos dos por la condición de

equilibrio

s 4 es igual a f3

mas f1 y se puede poner también efe dos

corredores que son iguales

reemplazo f4 es 2 k porque por acá

y yo con la q minúscula sobre de

cuadrado todo esto es igual a efe 3 f 3

es la mitad

cada porque elevado al cuadrado sobre el

cuadrado más f 1 está por al cuadrado

sobre del cuadrado pero no le voy a

agregar la raíz de 2

ahora fíjate en un detalle

puedo cancelar de esta manera

si se repite el mismo factor en todos

después la constante que también

inclusive puedo simplificar una q

de esta manera y así me abre vio el paso

de la factorización

en vez de lo mío

por lo tanto aquí tengo que dar 2

y aquí me voy a quedar

de q

más

q

2

llegado a este punto ya puedes

reemplazar lo que vale q porque recuerda

que por tanto el problema q era igual a

6 colom

esto es dato

entonces tú dices qué

q es igual

la mitad de 6 más

6 por rede 2

bueno puede dejarse ir nada más entonces

aquí tengo dos q lo q es igual a 3 + 6

rey de 2

sobre dos por lo tanto q es igual a tres

más

todo esto entre 2

solo

es la solución a tu problema

haciendo un review del procedimiento

empezamos

con la ley cualitativa para encontrar

las fuerzas que son vectores las

flechitas luego hacemos el análisis para

establecer que la fuerza resultante

sobre cada uno sea cero

finalmente hallamos el valor de las

fuerzas mediante la ley cuantitativa

fuerza es igual al constante de colom

por uno por q2 sobre distancia al

cuadrado

una vez establecido el derrotero a

seguir que es todo esto que está aquí

todo este procedimiento

hallamos la fuerza resultante entre f1 y

f2 finalmente encontramos esta igualdad

que partió desde el análisis previo

verdad

y listo luego se resolvió el ejercicio

de manera algebraica

esta es una situación clásica

electrostática

siempre se repite no solamente en

cuadrados también en triángulos

equiláteros hace lo mismo al final

y esto

nos vemos cuídate chau hasta pronto

bien chicos hasta aquí el capítulo de

electrostáticas bueno la primera parte

en todo caso ponemos analizado la fuerza

electrostática

bien esto es solo una presentación del

tema de manera superficial le

corresponde al estudiante por supuesto

profundizar en el mismo tanto en la

parte teórica como en la parte práctica

y la explicación fue agustín suscriban

se difundan en sus redes un saludo y

sigan conectados a academia internet