Ley de Coulomb - Ejemplo 1 | Electrostática

Física Matemáticas Profe William

16 Oct 202107:07

Summary

TLDREl script del video ofrece un curso sobre electrostática, explicando la ley de Coulomb que describe cómo cargas eléctricas de signos iguales se repelen y de signos opuestos se atraen. Se presenta la fórmula matemática que relaciona la fuerza eléctrica con el producto de las cargas y el cuadrado de la distancia entre ellas. Utiliza la constante de Coulomb, \( k = 9 \times 10^9 \) N·m²/C², y ejemplifica con un ejercicio donde se calcula la fuerza electrostática entre cargas de 6 y 4 microcoulomb separadas por 4 cm, obteniendo una repulsión de 135 N. El video invita a suscribirse al canal 'Física y Matemáticas' y a compartir el contenido en redes sociales.

Takeaways

📚 El video es un curso sobre electrostática y electrodinámica, presentado por un canal de física y matemáticas.
🔌 Se discute la ley de Coulomb, que describe cómo cargas eléctricas de igual signo se repelen y de signos opuestos se atraen.
📉 La fuerza de repulsión o atracción entre cargas eléctricas se ilustra con dos cargas, donde una ejerce una fuerza sobre la otra.
⚡ La ley de Coulomb se expresa matemáticamente como F = k * (q1 * q2) / r^2, donde F es la fuerza, k es la constante de Coulomb, q1 y q2 son las cargas, y r es la distancia entre ellas.
🔍 La constante de Coulomb (k) en el vacío tiene un valor de 8.9875 × 10^9 N m²/C².
🌐 Se mencionan diferentes unidades de carga, incluyendo el coulomb (C), el microcoulomb (μC) y el nanocoulomb (nC).
⚖️ La carga de un electrón es de -1.6 × 10^-19 C, y se utiliza para calcular fuerzas en ejercicios de electrostática.
📝 En el ejercicio 12, se pide calcular la fuerza electrostática entre cargas de 6 μC y 4 μC separadas por 4 cm.
🧮 La solución al ejercicio implica reemplazar los valores en la fórmula de la fuerza de Coulomb y realizar el cálculo.
🔢 El resultado del cálculo muestra que la fuerza entre las cargas es de 135 N, indicando repulsión debido a que ambas cargas son positivas.
📢 El presentador invita a suscriptores a suscribirse al canal, activar notificaciones y compartir el contenido en redes sociales.

Q & A

¿Qué significa la ley de Coulomb y cómo se relaciona con las cargas eléctricas?
-La ley de Coulomb describe la fuerza con la que se interactúan dos cargas eléctricas. Si las cargas tienen signos iguales, se repelen entre sí, y si tienen signos opuestos, se atraen. La fuerza varía directamente con el producto de las cargas y inversamente con el cuadrado de la distancia entre ellas.
¿Cuál es la fórmula matemática de la ley de Coulomb?
-La fórmula de la ley de Coulomb es F = k * (q1 * q2) / r^2, donde F es la fuerza, k es la constante de Coulomb, q1 y q2 son las cargas eléctricas, y r es la distancia entre las cargas.
¿Cuál es el valor de la constante de Coulomb (k) en el vacío y sus unidades?
-El valor de la constante de Coulomb en el vacío es aproximadamente 8,9875 × 10^9 N·m²/C² (newtonios metro cuadrado por coulombio al cuadrado).
¿Qué es una carga puntual y cómo se relaciona con la ley de Coulomb?
-Una carga puntual es una carga eléctrica que se considera como un punto en el espacio, sin tener tamaño. La ley de Coulomb se utiliza para calcular las fuerzas entre cargas puntuales en reposo.
¿Qué es la unidad de carga eléctrica en el sistema internacional de unidades (SI) y cómo se representa?
-La unidad de carga eléctrica en el SI es el coulomb, representado con la letra mayúscula C.
¿Cuál es la relación entre un microcoulomb y el coulomb?
-Un microcoulomb es igual a 10^-6 coulombs, es decir, 0,000001 coulombs.
¿Cuál es la carga de un electrón y cómo se representa?
-La carga de un electrón es aproximadamente -1,6 × 10^-19 coulombs, y se representa como e, siendo un valor negativo porque el electrón tiene carga negativa.
¿Cómo se calcula la fuerza electrostática entre dos cargas con la ley de Coulomb?
-Para calcular la fuerza electrostática entre dos cargas, se utiliza la fórmula F = k * (q1 * q2) / r^2, reemplazando q1 y q2 por las cargas y r por la distancia entre ellas.
En el ejemplo del script, ¿cuál es la carga de la carga 1 y la carga 2?
-En el ejemplo, la carga 1 es de 6 microcoulombs y la carga 2 es de 4 microcoulombs.
En el ejemplo del script, ¿cuál es la distancia entre las cargas y cuál es la fuerza electrostática resultante?
-La distancia entre las cargas es de 4 centímetros (0,04 metros). La fuerza electrostática resultante, utilizando la ley de Coulomb, es de 135 newtons.
¿Por qué la fuerza entre las cargas de 6 microcoulombs y 4 microcoulombs es de repulsión?
-La fuerza es de repulsión porque ambas cargas tienen el mismo signo, en este caso, ambas son positivas, y por la ley de Coulomb, las cargas iguales se repelen.

Outlines

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📚 Introducción al Curso de Electrostática

El primer párrafo presenta un curso sobre electrostática y su relación con la ley de Coulomb, la cual describe cómo cargas eléctricas de igual signo se repelen y de signos opuestos se atraen. Se introduce la fórmula de Coulomb, que relaciona la fuerza eléctrica entre dos cargas con el producto de las cargas y el cuadrado de la distancia entre ellas. Además, se mencionan las unidades de carga, como el coulomb (C), y se proporciona el valor de la constante de Coulomb en el vacío, que es 8,9875 x 10^9 N·m²/C². Se hace referencia a la carga elemental, como la de un electrón, que es de -1,6 x 10^-19 C, y se invita a los espectadores a suscribirse al canal y a compartir el contenido en redes sociales.

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🔍 Cálculo de la Fuerza Electrostática

El segundo párrafo se enfoca en el cálculo de la fuerza electrostática entre dos cargas, utilizando la fórmula de Coulomb. Se describe un ejercicio práctico donde se tienen dos cargas de 6 microcoulombs y 4 microcoulombs, separadas por 4 centímetros. Se aplica la fórmula de Coulomb, sustituyendo las cargas y la distancia, y se calcula que la fuerza resultante es de 1,35 N. El párrafo concluye con una llamada a la acción para que los espectadores se suscriban al canal, activen las notificaciones y compartan el contenido en sus redes sociales, y se ofrece un enlace para acceder al curso completo.

Mindmap

Keywords

💡electrostática

Electrostática es una rama de la física que estudia las cargas estáticas y sus efectos en el espacio a su alrededor. En el video, se utiliza para introducir el tema principal del curso y se relaciona con la ley de Coulomb, que describe cómo las cargas eléctricas interactúan entre sí.

💡ley de Coulomb

La ley de Coulomb es un principio fundamental en la física que establece que la fuerza entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. En el script, se menciona para explicar cómo se repelen o atraen cargas eléctricas de igual o diferente signo, respectivamente.

💡fuerza eléctrica

La fuerza eléctrica se refiere a la interacción entre cargas eléctricas. En el video, se discute cómo esta fuerza puede ser de atracción o repulsión, dependiendo del signo de las cargas involucradas, y se utiliza para calcular la fuerza entre dos cargas específicas.

💡carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad fundamental de ciertos objetos y partículas que les permite interactuar a través de campos eléctricos. En el script, se discute cómo las cargas de igual signo se repelen y las de signos opuestos se atraen, y se mencionan ejemplos como los electrones y protones.

💡repulsión

La repulsión es un tipo de fuerza que hace que dos objetos o partículas se alejen el uno del otro. En el contexto del video, la repulsión se refiere a la interacción entre cargas eléctricas de igual signo, como se muestra en la gráfica mencionada.

💡atracción

La atracción es la fuerza que hace que dos objetos o partículas se acerquen. En el video, se habla de la atracción entre cargas eléctricas de signos opuestos, lo que se debe a la ley de Coulomb.

💡constante de Coulomb

La constante de Coulomb, a menudo denotada como 'k', es una constante que aparece en la fórmula de la ley de Coulomb. En el script, se menciona que su valor en el vacío es 8,9875 × 10^9 N·m²/C² y se utiliza para calcular la fuerza entre cargas.

💡unidad de carga

La unidad de carga, conocida como 'coulomb', es la medida estándar en el sistema internacional de unidades (SI) para la cantidad de electricidad. En el video, se discuten otras unidades como el microcoulomb y el nanocoulomb, y se relaciona con la carga de un electrón y un protón.

💡electrón

El electrón es una partícula subatómica con una carga eléctrica negativa. En el script, se menciona que la carga de un electrón es de -1,6 × 10^-19 C, lo que se utiliza para calcular la fuerza en el ejercicio de electrostática.

💡protón

El protón es una partícula subatómica con una carga eléctrica positiva, igual en magnitud pero opuesta en signo a la del electrón. En el video, se indica que la carga de un protón es +1,6 × 10^-19 C, lo que es crucial para entender la atracción entre protones y electrones.

💡ejercicio resuelto

Un ejercicio resuelto es un ejemplo de cómo resolver un problema práctico utilizando conceptos teóricos. En el script, se presenta un ejercicio de electrostática donde se calcula la fuerza entre dos cargas eléctricas separadas por una cierta distancia, utilizando la ley de Coulomb.

Highlights

Invitación a suscribirse al canal 'físicas matemáticas' y a activar las notificaciones.

Bienvenida al curso de electroestática, electrodinámica y me han metido en este.

Introducción a la ley de Coulomb, que describe la interacción entre cargas eléctricas de igual y opuesto signo.

Representación gráfica de las fuerzas de repulsión y atracción entre cargas eléctricas.

Explicación matemática de la ley de Coulomb y su fórmula.

La relación entre la fuerza eléctrica y el producto de las cargas y la inversa del cuadrado de la distancia.

Unidad de carga eléctrica en el sistema internacional, el coulomb (C).

Valor de la constante de Coulomb en el vacío y su significado.

Representación de cargas en micro coulombs (μC) y nano coulombs (nC).

Ejemplo práctico de cálculo de la fuerza electrostática entre cargas puntuales.

Uso de la fórmula de la fuerza para resolver ejercicios de electroestática.

Carga de un electrón y su importancia en la física electrónica.

Carga de un protón y su relación con la carga de un electrón.

Ejercicio resuelto número 1: Cálculo de la fuerza electrostática entre cargas de 6 μC y 4 μC separadas 4 cm.

Resultado del cálculo, mostrando la fuerza de repulsión entre las cargas.

Invitación a suscribirse y compartir el contenido en redes sociales.

Oportunidad de ver el curso completo en el canal de física y matemáticas.