INTRODUCCIN

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARFACULTAD DE CIENCIAS BSICAS Y EDUCACINDEPARTAMENTO DE FSICA

LABORATORIOS DE FSICA MIGUEL NGEL VARGAS Z.

GUA DE LABORATORIO No. 1AELECTROMAGNETISMO: Electrosttica

DEIVIS SIERRA FLREZVICTOR HOYOSPAOLA VARGASCESAR DIAZ

RODIAN TAPIASDocente Electromagnetismo

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARVALLEDUPAR, CESAR2013 INTRODUCCIN

En los conceptos de la electrosttica est la carga elctrica que es definida como la propiedad de algunas partculas subatmicas para determinar interacciones electromagnticas entre ellas como la repulsin o atraccin, slo hay dos tipos de cargas positivas y negativas, y tienen la propiedad de que si ests son iguales se repelan y si son diferentes se atraen; as como hay diferentes formas de electrizar un cuerpo como por induccin, por frotamiento y por contacto.

El fin de este trabajo de investigacin experimental es conocer ms a fondo la electrosttica, adems de obtener una nota en el desarrollo del rea de Electromagnetismo, describiendo los diferentes contenidos, conceptos y aplicativos sobre el tema, todo aplicado en la investigacin y la prctica.

OBJETIVO

Saber ms a fondo el comportamiento y los tipos de cargas elctricas, las formas de electrizar un cuerpo y las diferentes clases de materiales a utilizar para poder electrizarlo, y hacer de los diferentes ejercicios formulados los procedimientos propuestos para as realizar un anlisis grupal de los diferentes resultados.

MATERIALES

Barras de vidrio Barras de ebonita Barras de plstico Paos de frotacin: Seda, piel y lana Base Hilo Bola de plstico liviana Un electroscopio

PROCEDIMIENTO

Con los materiales disponibles, realiza el montaje que se ilustra en la Fig. No. 1 utilizando dos barras de vidrio.

4.2 Frote vigorosamente los dos extremos de las barras de vidrio utilizando el pao de piel, acerque los dos extremos de las barras. Explique lo que observa! Repita el mismo procedimiento utilizando los otros dos paos, en cada caso anote sus observaciones.

Vidrio y vidrio

PielSe repelan con menor intensidad

SedaSe repelan con mayor intensidad

LanaSe repelan con una intensidad promedio

4.3 Cambie una de las barras de vidrio por una de ebonita y repita el paso anterior, Explique lo que observa esta vez!Vidrio y ebonita

PielSe atraen con menor intensidad

SedaSe atraen con mayor intensidad

LanaSe atraen con una intensidad promedio

4.4 Repita los pasos del numeral 4.2 utilizando: a) dos barras de plstico, b) una barra de vidrio y una de plstico y c) una de ebonita y una de plstico. En cada caso anote sus observaciones.Plstico y plsticoVidrio y plsticoEbonita y plstico

PielSe repelan con menor intensidadSe repelan con menor intensidad pelanSe atraen con menor intensidad

SedaSe repelan con mayor intensidadSe repelan con mayor intensidadSe atraen con mayor intensidad

LanaSe repelan con una intensidad promedioSe repelan con una intensidad promedioSe atraen con una intensidad promedio

4.5 Tome la bola de caucho (puede ser una bomba inflada) y culguela de un hilo. Frote la barra de vidrio con el pao de piel; ya electrizada la barra, acrquela (sin tocarla) a la esfera de caucho y luego tquela. Explique lo que observa antes y despus de tocar la esfera con la barra de vidrio.

RespuestaCuando la barra de vidrio se acerca a la bola de icopor est lo atrae y cuando tocamos la bola con la barra est de inmediato obtiene la misma carga de la barra y por esta razn se repela.

4.6 Repita el paso anterior pero, esta vez, frote la barra de plstico con el pao de lana. Explique lo que observa antes y despus de tocar la esfera con la barra de plstico.

RespuestaOcurre lo mismo que con la barra de vidrio solo que con ms intensidad.

4.7 Acerque a la esferilla del electroscopio la barra de vidrio previamente cargada y observe qu sucede con la laminilla que tiene en su parte inferior. Escriba su observacin.

RespuestaLa laminilla se movi hacia abajo aunque no mucho, esto nos indica que la carga es pequea.

4.8 Descargue el electroscopio tocndolo con la mano y repita la operacin del punto 3, pero ahora con la barra de plstico. Observe y escriba lo que sucede con la laminilla esta vez.

RespuestaLa laminilla se movi hacia abajo aunque est se movi un poco ms que la de la barra de vidrio, esto nos indica que la carga es un poco ms grande que la de la barra de vidrio.

4.9 Repita la operacin del punto 3, pero despus, sin descargar el electroscopio, acerque la barra de plstico. Escriba lo que observa. RespuestaAqu observamos que la laminilla cambio y se mueve hacia arriba, esto nos indica que la carga de la barra de ebonita es diferente a la de las otras dos barras.

ANLISIS Y CONCLUSIONES

5.1 Con la prctica realizada puedes concluir qu tipo de carga adquiere cada una de las barras (vidrio, plstico y ebonita) al ser frotadas con cada uno de los paos (lana, seda y piel). Explica!

RespuestaPaos\ BarrasVidrioPlsticoEbonita

LanaPositivoPositivoNegativo

SedaPositivoPositivoNegativo

PielPositivoPositivoNegativo

Justificacin: partiendo de que al frotar la barra de vidrio con el pao de seda, la barra le cede electrones a la seda, entonces la barra queda con un exceso de protones, lo que significa que la barra queda cargada positivamente. Podemos concluir que s, se puede saber el tipo de carga que adquiere cada barra, porqu cuando frotamos una barra de vidrio y una de plstico con un pao de seda observamos que hay repulsin, con lo dicho anteriormente la barra de plstico adquiere carga positiva; repitiendo el mismo proceso pero con la barra de ebonita observamos que hay atraccin, lo que indica que la barra de ebonita adquiere una carga negativa y repitiendo este proceso con el resto de los paos se observ lo mismo.

5.2 Explica por qu la esfera de plstico es inicialmente atrada por la barra de vidrio y por qu despus de estar en contacto es rechazada.

RespuestaLa esfera es atrada porque tiene una carga contraria a la barra de vidrio y luego de estar en contacto sus cargas son iguales y se produce una repulsin.

5.3 Explica por qu la barra de plstico atrajo a la esfera rechazada por la barra de vidrio.

RespuestaPorque al momento de acercar la barra de vidrio a la esfera, esta se polarizo dejando de un lado las cargas positivas y a otro lado las cargas negativas y al realizar un acercamiento de la barra de plstico a la esfera, esta realizo una atraccin porque hay mayor cantidad de carga contraria a la de la barra de plstico.

5.4 Explique con sus propias palabras, qu significa que un cuerpo tenga carga elctrica negativa y que significa que tenga carga positiva.

RespuestaUn cuerpo con carga negativa representa una mayor cantidad de electrones circulando en l, y un cuerpo cargado positivamente sufre el mismo fenmeno fsico pero con protones que tiene una carga opuesta al electrn.

5.5 Explique en qu consiste la carga elctrica por frotamiento, contacto e induccin y diga en su experimento en qu momento se carg un cuerpo por cada una de estas formas.

RespuestaFROTAMIENTO: Este se realiza al poner en contacto dos cuerpos y moverlos de manera bidireccional de tal manera que se friccionen uno con el otro. Esto ocurri cuando se froto las barras con los paos.

CONTACTO:Esta se presenta cuando se pone en contacto un cuerpo sin cargar con uno con carga, y este le transmite la carga de mismo signo. Los electrones se desprenden y los objetos quedan con carga. Esto ocurri cuando se toc la barra se vidrio con la esfera.

INDUCCION: acercamiento de un cuerpo cargado a otro cuerpo neutro, pero sin haber contacto. Esto ocurri la barra de vidrio se acerc a la esfera pero sin tocarla.

5.6 Una esfera conductora colgada de un cordel es atrada por una varilla con carga positiva. Estar necesariamente la esfera cargada negativamente? Si la esfera es repelida por la varilla cargada positivamente, tendr necesariamente la esfera carga positiva?

RespuestaNo necesariamente porque, el fenmeno fsico que ocurre es la polarizacin y sus cargas se dividen a los extremos y seria atrada o repelida dependiendo a cul de los extremos se haga el acercamiento.

5.7 Suponga que alguien propone una teora segn la cual la gente est unida a la Tierra por fuerzas elctricas y no por la gravedad. Cmo probara usted que esta teora es errnea?

RespuestaEsta teora es errnea, porque habra que asumir que los seres humanos o la tierra deberan tener cargas diferentes, positivas o negativas. Asumiendo que la carga de la tierra es negativa los seres humanos serian atrados por la tierra pero repelidos entre s mismos y esto no ocurre lo que demuestra que esta teora es errnea.

5.8 Suponer que se dispone de dos esferas metlicas con bases aislantes. Se desea cargarlas con igual valor de carga, pero con signo contrario, usando una varilla cargada positivamente. Describir el proceso por medio de dibujos. Qu hara para cargar ambas con igual carga positiva? Y con igual carga negativa?

RespuestaPara cargarlas con igual valor de carga, pero con signo contrarioBarra cargada Las dos esferas

Acercamos la barra a la esfera 1 pero sin tocarla.

Retiramos la barra. la esfera quedara polarizada.

Ahora hacemos contacto con la esfera del lado que se le acerco la barra.

Observamos que los electrones pasan por medio del alambre hacia la tierra. Quedando la esfera con un exceso de protones, es decir, que queda cargada positivamente.

Ahora acercamos nuestra barra a la esfera 2.

Quedando la esfera polarizada, ahora conectamos la esfera a la tierra

Quedando la esfera con un exceso de electrones y la barra.

Dando as la solucin al cargar dos esferas con cargas contrarias con una barra cargada positivamente.

Qu hara para cargar ambas con igual carga positiva

Respuesta

Primero polarizamos las dos esferas despus las conectamos a tierra quedando as las dos esferas cargadas positivamente

Con igual carga negativa

Respuesta

Repetimos lo que hicimos con la esfera 2 a las dos esferas y as quedaran cargadas negativamente.

5.9 Analice y responda cada una de las siguientes preguntas:

5.9.1 Qu significa que un cuerpo no tenga carga elctrica?

Respuesta Significa que la carga de un cuerpo es neutra o nula; esta es neutra cuando tiene nmero de electrones igual nmero de protones y es nula cuando no almacena una carga elctrica como los materiales no conductores.

5.9.1 Por qu se descarga el electroscopio al tocarlo con la mano?

RespuestaPorque nuestro cuerpo est conectado con la tierra y hacemos de polo tierra y al tocarlo se descarga totalmente.

CONCLUSIN

Partiendo de la definicin de carga elctrica como la propiedad de algunas partculas subatmicas para determinar interacciones electromagnticas entre ellas, pueden existir formas de electrizar un cuerpo:1. Por frotamiento: Al frotar dos cuerpos elctricamente neutros ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.2. Por contacto: Que se puede cargar un cuerpo neutro con slo ser tocado por otro previamente cargado.3. Por induccin: es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo, es decir, la carga se polariza y cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro este provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro.Pero para esto hay que tener en cuenta que slo hay dos tipos de carga positiva y negativa, y con esto se cumple que cargas iguales se repelan y cargas diferentes se atraen. Adems la prctica y la observacin cualitativa son las que nos permitieron sacar un anlisis y el procedimiento grupal sobre las cargas y diferentes tipos de electrizar un cuerpo.

BIBLIOGRAFIA

I Fsica, Halliday D., Resnick R., Walker, USA 1997. Alonso M. Finn, Fsica volumen I, Mxico, 1995. Serway Raymond, Fsica tomo I, Mxico, 1997. Gua de laboratorio.

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