Electrostática, carga eléctrica, fuerza eléctrica, Ley de Coulomb, Cualitatita
Summary
TLDREl 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
😀 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.
📚 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).
🔬 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.
🧮 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.
🔄 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.
📐 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.
🏗️ 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.
📝 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.
Mindmap
Keywords
💡Electrostática
💡Carga eléctrica
💡Electrón
💡Protón
💡Cuantificación de la carga
💡Conservación de la carga
💡Inducción
💡Ley cuantitativa de Coulomb
💡Fuerza electrostática
💡Frotamiento
💡Contacto
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
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