Calculo de las Fuerzas Electrostáticas entre Dos Cargas en un Triángulo Equilátero, Apuntes de Matemáticas

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La electricidad de un globo.

Actividad integradora 3.

Nombre del alumno: Irving Castillo Sánchez.

Grupo: M12C1G27-019.

Asesor: Adriana Espinoza Sánchez.

Lee el siguiente planteamiento y resuelve los problemas: Un globo electrostáticamente cargado ejerce una fuerza de atracción sobre un papel de tal forma que se pueden identificar dos cargas positivas en la periferia del globo y una negativa en la periferia del papel. Las cargas del globo y del papel están colocadas en los vértices de un triángulo equilátero cuyos lados tienen una longitud de 5 cm, tal como se muestra en la figura. Se sabe que la carga q1 tiene polaridad negativa con un valor de 20 μC (micro coulomb), la carga q tiene polaridad positiva con una magnitud de 10 μC y la carga q3 también tiene polaridad positiva con una intensidad de 30 μC.

1. Calcula la fuerza de q3 sobre q1. Para ello, hay que sustituir los valores de las respectivas cargas en la ecuación de la ley de Coulomb y el valor de la distancia d, la cual corresponde a la separación entre q1 y q3.

q1 = -20 μC = -20 x 10

C

q3 = 30 μC = 30 x 10

C

k = 9 x 10 9 N m 2 c 2 Cada lado del triángulo= 0.05 m

F = 9 x 10

9

N

m 2 c 2 ( q 1 )( q 2 ) ( r ) 2

F = 9 x 10

9

N

m 2 c 2 ( q 1 )( q 3 ) ( r ) 2

F = 9 x 10

9

N m

2

c

2 (−^20 x^^10 −^6 C )(^30 x^^10 −^6 C ) ( (^) 0.05 m ) (^2)

F = 9 x 10

9

Nm

2

C

2 (−^6 x^^10 −^10 C^^2 ) (0.05 m ) 2

F =

−5.4 N m 2 0.0025 m 2 F = -2160 N F 31 = - 2160 N

Determina la magnitud de la fuerza de atracción resultante que ejercen las cargas q2 y q sobre q1 y el ángulo del vector de la resultante. Utiliza el plano cartesiano para graficar el resultado, de la magnitud de la fuerza de atracción.

F = kq1q2/d² * (u)

Ft = F1 + F k = 9 x 10⁹ Nm² / C²* q1 = - 20 μC = - 20 x 10⁻⁶ C q2 = 10 μC = 10 x 10⁻⁶ C d = 5 cm = 0.05 m u = (- 0.025 - 0.0433) / 0.05 = (-0.5, -0.866) F1 = (9 x 10⁹) * (-20 x 10⁻⁶) *(10 x 10⁻⁶) / 5² * (-0.5 - 0.866) F1 = (0.036, 0.06235) N

Menciona al menos 5 situaciones donde hayas presenciado aplicaciones de

campos eléctricos y explica para qué sirven en tu vida cotidiana.

1. Al accionar el interruptor de apagado/encendido de un foco.

2. Al conectar un dispositivo electrónico a la corriente y encenderlo.

3. Al usar una bocina, lo que hace que convierte la energía en sonido.

4. Los faros de las calles al momento de encenderse mediante su sensor.

5. Al momento de perforar con el taladro o alguna otra herramienta que

requiera de mucha energía para su correcto funcionamiento.

Explica en un párrafo de 5 renglones por qué el cabello largo se eriza al

cepillarlo.

Este fenómeno se debe a que el cabello en si posee una cantidad igualada de

cargas positivas y negativas, pero al momento de que estas cargas se ven

afectadas por un objeto o fenómeno hace que la situación armónica se vea

afectada tal y como puede ser un cepillo, que en su defecto suele ser de

metal o plástico, esta causa un desequilibrio en las cargas, y al momento de

que el cepillo genera fricción se crea el fenómeno que hace que el cabello

tienda a erizarse.