Para que serve a LEI DE COULOMB? | ELETROSTÁTICA

Summary

El script del video ofrece una explicación detallada de la Ley de Coulomb, la cual describe la fuerza de interacción entre cargas eléctricas. Se discute cómo las cargas de mismo signo se repelen y las de signos opuestos se atraen, y cómo esta fuerza varía inversamente con el cuadrado de la distancia entre las cargas. Además, se menciona la constante k, conocida como constante de Coulomb, y se ejemplifica cómo calcular la fuerza entre dos cargas puntuales, utilizando las unidades correctas y el sistema internacional de unidades. El video finaliza con un agradecimiento y una invitación a suscribirse y activar notificaciones para recibir más contenido.

Takeaways

• 😀 La ley de Coulomb es fundamental en física para entender la fuerza de interacción entre cargas eléctricas.
• 🔋 La fuerza entre cargas de mismo signo es de repulsión, mientras que entre cargas de signos opuestos es de atracción.
• 📐 La intensidad de la fuerza eléctrica está determinada por la ley de Coulomb, que se describe matemáticamente como F = k * (q1 * q2) / r^2.
• ⚡ La constante k en la fórmula de Coulomb, conocida como constante de Coulomb, tiene un valor de 9 × 10^9 N·m²/C².
• 🔄 La Tercera Ley de Newton establece que las fuerzas de acción y reacción son iguales en magnitud y opuestas en dirección.
• 📉 Si se duplica la carga en una de las partículas, la fuerza de repulsión entre las cargas también se duplica, siguiendo la ley de acción y reacción.
• 📈 Al aumentar la distancia entre las cargas, la fuerza eléctrica disminuye, ya que está inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
• 🔬 La ley de Coulomb es aplicable a cargas puntuales y no se utiliza para cargas distribuidas en superficies planas.
• 📝 Es importante utilizar unidades del sistema internacional (SI) para calcular la fuerza de interacción eléctrica entre cargas.
• 📚 El script también enfatiza la importancia de comprender los conceptos básicos de la física para analizar y entender mejor el comportamiento de las cargas eléctricas.
• 📉 Al duplicar la distancia entre dos cargas, la fuerza de interacción se reduce a un cuarto de su valor original.

Q & A

¿Qué es la Ley de Coulomb y qué determina?

La Ley de Coulomb es una ley que determina la fuerza de interacción entre cargas eléctricas. La fuerza es de atracción o repulsión dependiendo de si las cargas son de signos opuestos o iguales, respectivamente.

¿Cuál es la relación entre las cargas y la fuerza de interacción según la Ley de Coulomb?

Según la Ley de Coulomb, la fuerza de interacción es directamente proporcional al módulo de las cargas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.

¿Qué es la acción y reacción de Newton y cómo se relaciona con la Ley de Coulomb?

La Tercera Ley de Newton establece que las fuerzas de acción y reacción son iguales y opuestas. Esto se relaciona con la Ley de Coulomb porque la fuerza de atracción o repulsión que una carga ejerce sobre otra, es igual y en dirección opuesta a la que la otra carga ejerce sobre ella.

¿Cómo se calcula la fuerza de interacción eléctrica entre dos cargas utilizando la Ley de Coulomb?

La fuerza de interacción eléctrica entre dos cargas se calcula utilizando la fórmula: 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 las cargas.

¿Cuál es el valor de la constante de Coulomb (k) y su significado?

El valor de la constante de Coulomb (k) es 9 × 10^9 newtons metro cuadrado por coulomb cuadrado (N·m²/C²). Representa la fuerza con la que dos cargas están interconectadas en un vacío a una distancia unitaria.

¿Qué sucede si se duplica la carga en la Ley de Coulomb?

Si se duplica una de las cargas en la Ley de Coulomb, la fuerza de interacción se duplica, siempre que la otra carga y la distancia se mantengan constantes.

¿Qué ocurre si se triplica la otra carga en la Ley de Coulomb?

Si se triplica la otra carga, la fuerza de interacción se incrementa en un factor de 3, siempre que la primera carga y la distancia se mantengan constantes.

¿Cómo afecta el cambio en la distancia a la fuerza de interacción según la Ley de Coulomb?

La fuerza de interacción disminuye con el cuadrado de la distancia entre las cargas. Por ejemplo, si la distancia se duplica, la fuerza se reduce a un cuarto de su valor original.

¿Por qué la Ley de Coulomb es importante para el estudio de la electricidad estática?

La Ley de Coulomb es fundamental para el estudio de la electricidad estática porque permite calcular las fuerzas entre cargas estáticas y comprender cómo se atraen o repelen entre sí, lo que es esencial para entender fenómenos eléctricos en el nivel microscópico y macroscópico.

¿Cómo se relaciona la Ley de Coulomb con las cargas puntuales en física?

La Ley de Coulomb se aplica a cargas puntuales, es decir, cargas que se consideran como puntos con masa y volumen nulos. Es una simplificación útil para calcular fuerzas en problemas teóricos y prácticos en física.

Outlines

00:00

😀 Introducción a la Ley de Coulomb

El primer párrafo presenta una introducción a la ley de Coulomb, una ley fundamental en física que describe la fuerza de interacción entre cargas eléctricas. Se menciona que la ley se aplica tanto a cargas positivas como negativas y que cargas de mismo signo se repelen, mientras que cargas de signos opuestos se atraen. La ley de Coulomb establece que la fuerza de interacción es proporcional al módulo de las cargas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Además, se destaca la importancia de la constante k en la ecuación de la ley, que es una constante de proporcionalidad y se llama permitividad del vacío.

05:00

🔬 Efecto de modificar las cargas y la distancia

Este párrafo explora cómo modificar las cargas y la distancia afecta la fuerza de interacción según la ley de Coulomb. Se ilustra con ejemplos que si se duplica la carga de una de las partículas, la fuerza de repulsión se duplica también, debido a la ley de acción y reacción de Newton. Además, se muestra que al aumentar la distancia entre las cargas, la fuerza de interacción disminuye, siguiendo una relación inversa al cuadrado de la distancia. Se enfatiza la importancia de entender estas relaciones para aplicar la ley de Coulomb correctamente en diferentes situaciones.

10:04

📚 Aplicación numérica de la ley de Coulomb

El tercer párrafo presenta un ejemplo numérico para aplicar la ley de Coulomb en una situación práctica. Se calcula la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales con valores específicos y a una distancia determinada. El ejemplo incluye la conversión de unidades de carga a microcoulombs y muestra el proceso de cálculo paso a paso, resaltando la importancia de trabajar en el sistema internacional de unidades (SI) para obtener resultados precisos. Al final, se obtiene una fuerza de interacción que permite visualizar la magnitud de las fuerzas involucradas en la ley de Coulomb.

Keywords

💡Lei de Coulomb

La Ley de Coulomb es una ley fundamental en la física que describe la fuerza de interacción entre cargas eléctricas. En el video, esta ley es central para entender cómo las cargas positivas y negativas interactúan entre sí, rechazándose o atraiéndose dependiendo de su signo. Se utiliza para calcular la intensidad de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales, y es mencionada en el contexto de la fórmula: F = k * (q1 * q2) / r^2, donde k es la constante de Coulomb, q1 y q2 son las magnitudes de las cargas y r es la distancia entre ellas.

💡Cargas eléctricas

Las cargas eléctricas son propiedades de ciertas partículas que pueden ser positivas, negativas o neutras. En el video, se discute cómo las cargas de mismo signo se repelen y las de signos opuestos se atraen. Las cargas son esenciales para entender la electrodinámica estática, y en el script se mencionan ejemplos como 'carga positiva' y 'carga negativa', que son clave para la explicación de 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. Su valor es aproximadamente 9 × 10^9 N·m²/C², y permite calcular la fuerza entre dos cargas eléctricas a una distancia dada. En el video, esta constante es fundamental para entender cómo se relaciona la fuerza de interacción con las cargas y la distancia entre ellas.

💡Fuerza de interacción

La fuerza de interacción es el efecto que una carga ejerce sobre otra. En el video, se discute cómo esta fuerza puede ser de atracción o repulsión, dependiendo de si las cargas son de signos opuestos o iguales. La Ley de Coulomb se utiliza para cuantificar esta fuerza, y es un concepto clave para entender la electrodinámica estática.

💡Distancia

La distancia es un factor crítico en la Ley de Coulomb, ya que la fuerza de interacción entre cargas está inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. En el video, se ilustra cómo la distancia afecta la magnitud de la fuerza eléctrica, y se menciona en la fórmula de la Ley de Coulomb como el denominador elevado al cuadrado.

💡Tercera Ley de Newton

La Tercera Ley de Newton, también conocida como la ley de la acción y reacción, establece que las fuerzas ejercidas entre dos objetos son iguales y opuestas. En el video, se menciona esta ley para explicar que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas es mutua, con el mismo módulo pero dirección opuesta.

💡Fuerza de repulsión

La fuerza de repulsión es el tipo de interacción que ocurre entre cargas de mismo signo, según la Ley de Coulomb. En el video, se discute cómo esta fuerza es un ejemplo de cómo las cargas positivas se rechazan entre sí, y se relaciona con la fórmula de la Ley de Coulomb.

💡Fuerza de atracción

La fuerza de atracción es la interacción que ocurre entre cargas de signos opuestos, según la Ley de Coulomb. En el video, se menciona que esta fuerza es la que se produce cuando hay cargas positivas y negativas cerca una de la otra, y se ve afectada por la magnitud de las cargas y la distancia entre ellas.

💡Carga puntual

Una carga puntual es un concepto teórico que simplifica la carga a un punto en el espacio, lo que permite aplicar la Ley de Coulomb sin considerar la distribución de la carga en un objeto físico. En el video, se asume que las cargas son puntuales para aplicar la ley y calcular la fuerza de interacción.

💡Unidades de medida

Las unidades de medida son importantes para expresar y calcular la fuerza eléctrica. En el video, se mencionan unidades como el newton (N) para la fuerza, el metro cuadrado (m²) para áreas, y el microcoulomb (μC) para las cargas eléctricas. Estas unidades son fundamentales para entender y realizar los cálculos en la Ley de Coulomb.

Highlights

Apresentação do canal Físico Kulang, com foco em física e matemática.

Explicação da Lei de Coulomb, que descreve a força de interação entre cargas.

Detalhes sobre como cargas positivas interagem com cargas positivas, e cargas negativas com cargas negativas.

A força de interação é diretamente proporcional ao módulo das cargas e inversamente proporcional à distância ao quadrado.

Introdução do fator de permitividade do vácuo (k), com valor de 9 × 10^9 N·m²/C².

Discussão sobre a Terceira Lei de Newton e a relação entre ação e reação.

Aplicação da Lei de Coulomb para calcular a força entre duas cargas positivas.

Mudanças na força de interação quando uma das cargas é dobrada.

Impacto da distância entre cargas no cálculo da força elétrica de interação.

Exemplo numérico para ilustrar o uso da Lei de Coulomb em uma situação prática.

Conclusão sobre a relação direta entre a força de interação e o valor das cargas, e a relação inversa com a distância.

Aplicação da Lei de Coulomb para cargas pontuais e a importância de usar unidades consistentes.

Explicação sobre a utilização de prefixos científicos em cálculos elétricos, como o microcoulomb.

Demonstração do cálculo da força de interação entre cargas usando a Lei de Coulomb e unidades SI.

Resumo do vídeo e incentivo para inscrição no canal e interação com o conteúdo.

Transcripts

e aí pessoal tava portanto não têm vindo

ao canal chamas físico pois nós vamos

falar de lei de kulang já sabe que vem

treinar além de clube nós vamos falar de

integração de cargas carguinhos

positivos e negativos a melhor coisa

linda bandeja de carga na verdade abaixo

ficaram um pouco à frente embora vá além

do valor de lei de clubes

[Música]

[Aplausos]

chamo físico ou então na hora de hoje

nós vamos falar sobre lei de colombo a

lei que determina a força de interação

entre cards agora mais nada básico sobre

isso nem saber com que cargas interage

carga positiva com carga positiva se

revelem cargas negativas com cargas

negativas se refere também mais cargas

positivas com cargas negativas se atrás

ou seja cargas de mesmo sinal se repelem

cargas de sinais contrários e atrai mas

qual é a intensidade dessa força entre

as cartas quem responde é a chamada lei

de cúpula presidencial imagina então

duas cargas positivas separadas por uma

distância de entre elas nós vimos que

existe uma força de repulsão vou chamar

essa carga de carga que um é essa de

carga que dote a força f1 força sete

noites com o nome determinou como

calcular a força de interação entre as

cargas e ele chegou de uma forma

experimental de que a força de interação

entre as cargas pode ser descrita da

seguinte maneira a força de interação é

igual a ca vezes módulo de que um módulo

de que 2 sobre a distância ao quadrado

então essa é a chamada lei tico a lei de

economia então determinar a força de

interação entre as cargas depende da

distância que ela se encontra e depende

do valor de cada uma delas mas atenção

nesse problema suponha-se a cada um seja

muito maior que a carga 2 e entre elas

vai ter uma revolução essa repulsão essa

força de execução é a mesma ou a carga

que 1 sendo maior

empurra que dois de forma mais forte do

que a que 21 por aqui um bom temos que

lembrar de uma lei importantíssimo

chamada terceira lei de newton a

terceira lei de newton se lembra é

aquela da ação e reação a terceira lei

de newton nos diz que as forças ator em

paris natureza tendo a mesma direção

mesmo modo e sentidos contrários veja

bem meu problema um empurra 22 reais

empurrando um com a mesma força sempre a

força que atua em uma das cargas é igual

a força que atua não em módulos

a lei da ação e reação terceira lei de

newton então nosso problema a força

elétrica entre elas depende do valor das

cargas depende da distância e depende de

um carro é o fator meio depende do meio

em que as partículas estão o mais comum

nas questões é a gente considerar o ca

como sendo caso do wako também chamada

de casa 0 cujo valor é nove vezes 10 a 9

newtons metro quadrado porco lombo

quadrado

esse fator meio a gente conversa sobre

isso em outro vídeo mas não é muito

importante não as questões acabam

trabalhando na maioria das vezes o meio

como sendo wael nós vamos considerar

aqui agora e se as cargas não fossem

ambas positivas não teria o menor

problema carga positiva ou negativa a

força elétrica entre elas é dada pela

lei de cururu é por isso inclusive que a

gentileza carne modo para determinar

apenas a intensidade da força não

preciso me preocupar com o sinal mas

tenho que ter em mente aquele princípio

básico de interação entre os karts

cargas de mesmo sinal se repelem de

sinais contrários teatrais cortes vão

brincar um pouquinho além do clube para

que você se familiarizar significa

analisar e entender o que acontece com o

valor da rússia quando modificou as

condições do problema por exemplo nosso

primeiro caso então nós temos duas

cargas positivas de carga que são

separadas por uma distância deles nós já

vemos que entre elas vai ter uma força

de repulsão tão curtos iguais afinal de

contas a ação já são dadas pela lei de

colombo lei de colo escrita na forma

efe é igual ao acaso módulo de coesão

modo de visão sobre a distância

quadrados agora vamos mudar algumas

coisas do problema ea primeira

modificação é mantendo as duas cargas

por uma distância de diamante no valor

de uma delas entretanto dobrei o valor

total continua a existir uma força de

repulsão entre elas pela lei de kula nós

sabemos a força agora seria o k2 que

visam visão sobre a distância quadrado

quando eu comparo essa com essa

a diferença foi apenas esse fator dois

aqui esse fator 2 dobra então o valor da

minha força então a força que essa faz

meta quando comparada à situação

anterior é duas vezes mais dois mas

pergunta é essa carga fazendo curso

nessa eu não mudei o valor dela será que

vai continuar sendo é ea resposta é não

afinal de contas a ação e reação às

forças devem ser iguais se dobra para

uma obrigatoriamente dobra pra outras 12

esta seria minha força vamos é o

terceiro caso o terceiro caso do brio e

dobrei a outra esteja bem quando eu olho

para lei de economia é sim é igual a k2

que não dois pesam sobre de ao quadrado

agora nós temos o fator dois aqui um

pastor 2 daqui que juntos multiplicam

então por um fator 4 ou seja as forças

agora passam a ser quatro e quatro vezes

maior tanto para uma quanto a outra

então já entendemos como que a carga

modifica o processo se dobrar uma em

triplicar a outra é duas vezes 3 6 vezes

maior se torna a força agora qual é o

comportamento da distância para isso

olha o nosso classificados duas cargas

positivas mesmo valor que a visão da

situação inicial

só que agora com uma distância de 25 é

que a gente continue a força de execução

entre elas a força da execução seria efe

igual a ca que esão quesão sobre a

distância que é 2b ao quadrado comparada

à situação inicial nós temos um fator 2

ao quadrado aqui embaixo 2 ao quadrado

sabemos que a 4 mas como está dividindo

isso torna então a nossa força quatro

vezes menor

então comparado à situação inicial que

era f aqui a repulsão é mais fraca

valendo efe sobre quatro

tanto uma quanto a outra

clara distâncias maiores diminui a

interação entre as cargas aproximar elas

torna a redução mais forte é o que a

gente faz no próximo caso no próximo

caso veja bem coloquei cargas tesão em

revisão com uma distância de sobre dois

a força entre elas seria kaká não usam

sobre a distância que é de 2 ao quadrado

temos agora o fator dois aqui embaixo

quadrado em um fator 4

só que dividindo a distância nós sabemos

quando eu tenho essa divisão eu posso

passar lá pra cima multiplicando na

verdade eu multiplicaria por um fator 4

a força de execução entre as cargas

agora seria uma força de quatro efe

quatro vezes maior que a situação

inicial é a conclusão que modifica o

valor das cargas análise é proporcional

dobrou a carga dobra a força do tunning

dobrou outra quadruplica forças dobrou

uma e triplicou a outras duas vezes 3 6

vezes maior que a força à distância

em uma análise inversa ao quadrado como

assim

dobrou a distância cai quatro vezes

quatro vezes menor distância caiu pela

metade diminuiu

lá é quatro vezes maior com a força é

quatro vezes maior então nós temos uma

relação direta com as cargas mais ou

menos relação inversa com quadrados à

distância essa é a lei de cunho agora

para fechar vamos fazer um exemplo

numérico nós temos uma carga que um de

valor um microcálculo uma carga que dois

de valor dois micro-ônibus separadas por

uma distância de 3 centímetros

quero saber qual é a força entre as

cartadas primeira coisa essa unidade

pode parecer estranho micro kulam sakhi

na elétrica é muito comum a gente

utilizar esse preceito fundamental que

você saiba mico-leão de presença 10 a

menos três colunas

isso me lembra de milímetro e dez menos

três metros não me corrompi 10 - pré

escolhidos micro clube que eu estou

utilizando são 10 -6 curva

na no clube dessa menos nove curvas

importante que você conhece desses três

prefixos acabam sendo bem freqüência

vamos calcular então a força de

interação entre as cartas

supondo que ela escreveu novac efe egw

ao ca do vac módulo de coesão módulos e

dois sobre a distância ao quadrado

a força entre as cargas então vai ficar

nove vezes 10 9 vezes que visam um micro

clube em modo bom então positivo micro

10 -6 então é 11 vezes dessa - sei como

long que é 22 microns 2010 -6 goulão

dividido pela distância que é três

centímetros atenção três centímetros e 3

10 menos dois metros só que só quadrado

sempre que você fizer essa conta faça

com as cargas em columbia distância

trabalhando no sistema internacional a

sua força sairá em milton fazendo a

conta

ficamos nove vezes 2 18 vezes - ei

comenda 6 - 12 nós - 12 - 33 mil

quadrados 9 10 - 21 quadrados 10 -4 ou

seja a força seria importante os 8 sobre

nós

2 - 3 - - 4 - 3 mais quatro então é 10

elevada o que nos dá então uma força de

20 mil tons 21 seria então a força de

interação entre as cargas nesse nosso

exercício bom pessoal então espero que

tenham aprendido como fazer contas com

lei de curva então a lei de cunho ele

pode ser aplicada apenas lembrando para

cargas pontuais está toda vez que você

tiver cargas pontuais como essas aqui se

por placas algumas coisas sim aí não a

gente não aplicar a lei de curtam leite

com nome para cargas pontuais

a gente pode usar se na província espero

que tenha gostado do vídeo que tem

aprendido a utilizar a lei de cunho

utilizando as unidades entendendo que é

muda um que acontece com o outro

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você possa ser avisado todos os dentes

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mais nublado a sua sala por seus amigos

que são continuidade leite kula espero

que tenha gostado e até breve ou a

japonesa mazda namorada e domingo claro

talvez