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PRÁCTICA 1: CARGAS ELÉCTRICAS
INTRODUCCIÓN: se determinará qué ocurre si se aproximan dos barras (distinto material) cargadas por uno de sus extremos; se investigará el tipo de carga de cada cuerpo cargado, y daremos respuesta a las preguntas planteadas. OBJETIVOS:
1. Investigar cuantos tipos de cargas existen y la forma de interactuar entre sí. 2. Determinar el tipo de carga que posee un cuerpo cargado. MARCO TEÓRICO: Electroscopio: instrumento utilizado para leer si un cuerpo está cargado eléctricamente. Los objetos al frotarse se cargan positiva o negativamente y son estas las que detecta el electroscopio. Máquina de Wimshurst: es utilizado para generar carga, almacenarla y conseguir una descarga entre los dos conductores terminados en esferas. MATERIALES:
- Dos barras de ebonita.
- Dos barras de plástico.
- Dos barras de vidrio.
- Dos pedazos de polietileno.
- 1 pedazo de fieltro.
- Dos pedazos de cuero.
- 1 pedazo de seda.
- Un electroscopio.
- Una máquina de Wimshurst.
PROCEDIMIENTO:
Primer objetivo PRIMERA PARTE:
1. Se colocó una barra de ebonita en el soporte y la otra fue tallada con el fieltro por uno de sus extremos hasta cargarla. 2. Se acercó la barra “cargada” al electroscopio para verificar si estaba lista (cargada). 3. Se aproximó la barra cargada a la barra en el soporte SIN LLEGAR A TOCARSE. SEGUNDA PARTE: 1. Repetimos los pasos anteriores, pero usando barras de plástico. 2. Una de las barras fue cargada con el polietileno y verificada en el electroscopio. 3. Se acercó a la barra en el soporte. TERCERA PARTE: 1. Se cargó una barra de ebonita y se colocó en el soporte. 2. Utilizando el polietileno, se tallo la barra de plástico hasta cargarla. 3. Se aproximó la barra de plástico a la barra en el soporte y se anotaron sus observaciones. Segundo objetivo 1. Se tallo una barra de vidrio con seda y una vez verificado su carga, se instaló en el soporte. 2. se froto la barra de ebonita con fieltro hasta cargarla y se acercó a la barra de vidrio. 3. Se encendió la máquina de Wimshurst y al estar apagado, se acercó el electroscopio y toco una de las esferas. El electroscopio queda cargado cuando sus hojas permanecen abiertas. 4. Se cargó la barra de ebonita con el fieltro y se acercó al electroscopio. 5. Se anotaron los efectos que se producen en las hojas del electroscopio. RESULTADOS: Primer objetivo 1. Cuando se acercaron entre sí las barras de ebonitas talladas con fieltro ¿Qué fenómeno se observó? Se observó repulsión entre ellas.
opuesta una a la otra, se atraen. Si son cargas iguales (positivas o negativas) estas se repelen. Segundo objetivo
1. Del fenómeno observado ¿Qué conclusión se obtiene para el tipo de carga que adquiere la barra de vidrio cuando es tallada con seda? Hubo repulsión, ya que se sabe que la barra de ebonita frotada con fieltro adquiere carga negativa, y si se observó repulsión podemos decir que la barra de vidrio tambien tiene carga negativa. Según el experimento realizado ¿Qué tipo de carga posee el Van de Graff o la máquina de Wimshurst? La máquina de Wimshurst posee carga positiva. 2. ¿Por qué al acercar un cuerpo cargado al electroscopio, sus láminas se abren y por qué al retirarlas éstas se cierran? Se abren ya que las cargas son iguales, positivas o negativas; si estas se cierran al retirarlas es porque están equilibrándose. ¿Qué sucede si el electroscopio es tocado con un cuerpo cargado? La varilla metálica adquiere la misma carga hasta cargar a la lámina de aluminio, y como las cargas son iguales se repelen y se alejan. ¿Por qué para realizar los experimentos que implicaban cargar por fricción un objeto, se usaron barras de vidrio, ebonita, plástico y no barras metálicas? Porque son materiales no conductores. Si se talla una barra de ebonita con polietileno ¿necesariamente queda cargada negativamente? No necesariamente, aunque puede comprobarse si se acerca una barra de ebonita frotada con fieltro. Ya que tengamos los resultados u observaciones, podremos saber que carga recibe la barra de ebonita frotada con polietileno.
3. ¿Cómo se puede saber el tipo de carga que adquiere al ser tallada con dicho material? Se podría verificar en el electroscopio o igualmente al acercarlo a otra barra previamente cargada. Si la ebonita queda con carga negativa al ser tallada con fieltro ¿Cómo quedará cargado el fieltro? Con carga positiva. 4. A nivel atómico ¿Cómo se puede expresar el proceso de cargar cuerpos al frotarlos entre sí? Durante la fricción, los objetos adquieren energía y se excitan; los electrones de valencia se transfieren fácilmente de un material a otro. CONCLUSIONES: General: En la primera parte del experimento se detectó mediante un electroscopio la carga de las barras de ebonita y de plástico. Al acercar las barras cargadas se observó un fenómeno que es necesario analizar para comprender la interacción de los materiales. En la segunda parte, repitiendo el proceso con barras de plástico frotadas con polietileno, intentamos confirmar y comparar los efectos observados en la primera parte y así sacar conclusiones específicas para este tipo de materiales. En la tercera parte, al combinar barras de ebonita y plástico cargadas, se observaron fenómenos adicionales en su interacción. Las observaciones y conclusiones de estas tres partes condujeron a establecer el número de tipos de cargas y comprender cómo interactúan entre sí. Además, al utilizar la máquina de Wimshurst para cargar el electroscopio y acercar la barra de ebonita, se analizó su efecto en el electroscopio, fue posible sacar conclusiones sobre el tipo de carga del dispositivo en estudio, lo que fortaleció la comprensión de propiedades de la ebonita y su relación con otros materiales cargados en el experimento. Personal: (Sebastian Aramburo) “Al cargar las barras de ebonita con un pedazo de fieltro pudimos notar como se atraían entre sí dándonos a entender que tenían cargas negativas y positivas; en cambio cuando tomamos dos barras de plástico y las cargamos frotándolas con polietileno tenía el efecto contrario, se repelen indicando que ambas tienen cargas iguales pero si acercamos la barra de ebonita esta se atraen; al igual que con el vidrio por lo que podemos concluir que el uso del material para cargar las barras si interfiere en el tipo de carga que este obtiene. Por último, al momento de cargar el Van de Graff con la máquina de Wimshurst y acercar una barra de ebonita cargada con fieltro notamos como no afecta a los pedazos de aluminio que nos indican que está cargada por lo que podríamos decir que tienen cargar iguales.” (Emiliano Martínez) “En conclusión, en esta primera práctica de laboratorio se observó el comportamiento de las cargas eléctricas en varios objetos diferentes, como la repulsión
