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PROGRAMA DE LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Laboratorio de electrostática
Practica # Docente: Francisco Peña Presentado por: Wendy Arrieta, Valery Hernández y Natalia Madrid RESUMEN: En la realización del laboratorio se utilizó una herramienta virtual (simulador), con el fin de obtener una simulación de cada proceso y así adquirir un mayor conocimiento sobre los fenómenos de la electricidad, campo eléctrico, polarización e interacción entre cargas. El experimento constó de un análisis sobre el comportamiento de partículas cargadas negativa o positivamente y cómo estas se atraen o repelen dependiendo del material con cual interactúan. En primera instancia se visualizó el comportamiento de un globo al ser frotado o rosado a un suéter de lana, en un segundo procedimiento se frotó un mismo globo, pero esta vez a una pared con igual número de cargas positivas y negativas, es decir una pared neutra, luego con la ayuda de dos globos de igual material se realizó un rozamiento entre ellos, y finalmente en un último experimento se observó un hombre parado sobre una alfombra frente a una puerta y se interpretó lo que sucede cuando dicho sujeto toca la manecilla de la puerta y frota el pie en la alfombra. Por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 77-305 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL TEORIA RELACIONAD A La electroestática es la parte física que estudia las cargas que se distribuyen sobre una superficie, esta estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencias de su carga eléctrica es decir el estudio de las cargas eléctricas en reposo, sabiendo que las cargas puntales son cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables frente a otras dimensiones a otras dimensiones del problema. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electroestáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen. Acerca de electroestática tenemos los siguientes conceptos a definir. Cargas eléctricas: propiedades de las partículas elementales que componen el átomo (electrón, protón, neutrón).cuando se pone un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo a otro y así el conductor queda cargado positivamente si cedió electrones o negativamente si los gano, sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo neutro. Inducción: es la generación de electricidad como reacción (mediante o gracias) a otra cosa. Atracción y repulsión la ley de carga enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de signos diferentes se atraen; es decir que las fuerzas electroestáticas entre cargas de igual signo se repelen y de signo diferente se atraen. [1] Por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 77-305 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL Al rozar el globo cargado negativamente, con una pared que posee igual número de cargas negativas y positivas, haciendo que su carga neta sea cero, y este un elemento neutro sucede lo siguiente, a cercar el globo se observa que las cargas negativas de la pared se mueven debido a que se repelen con las cargas negativas del globo, (cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen) pero estas no pasan de un material a otro, en cambio las cargas positivas al ser más pesadas, no se mueven con facilidad. Ver imagen 2 Imagen 2: tomada del informe de práctica. ANÁLISIS Y RESULTADOS DEL TERCER CASO. Notamos que los globos quedaron con cargas positivas y el suéter con cargas negativas. Los globos tienden atraerse en el suéter, pero entre ellos se produce repulsión porque tienen carga de signos iguales. Al electrizar solo uno de los globos, como tienen carga distinta, se atrae y se juntan. Mientras que al frotar los dos globos, es decir, al cargarlos los dos de electricidad se repelen y se separan. Ver imagen 3 Imagen 3: tomada del informe de pracica ANÁLISIS Y RESULTADOS DEL CUARTO CASO. Cuando el hombre frota su pie con la alfombra crea una fricción, obteniendo una carga eléctrica negativa, la perilla es de metal y como Por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 77-305 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL sabemos es un buen conductor, al momento de tocarla recibimos una pequeña descarga, se puede deducir que la perilla tiene cargas negativas, ya que podemos observar una atracción. Ver imagen 4 Imagen 4: tomada del informe de práctica EVALUACIÓN
- Describe un experimento que represente cada situación planteada en pon a prueba tu comprensión e incluye imagen de simulación que apoye tu respuesta. Imagen 6: tomada del informe de practica. Cuando el hombre frota su pie con la alfombra crea una fricción, obteniendo una carga eléctrica negativa, la perilla es de metal y como sabemos es un buen conductor, al momento de tocarla recibimos una pequeña descarga, se puede deducir que la perilla tiene cargas negativas, ya que podemos observar una atracción.
- ¿En qué consisten los procesos de electrificación y cuales se observan en las simulaciones? Rta: los procesos de electrificación son métodos en los que un cuerpo ya no es eléctricamente neutro sino que tiene carga positiva o negativa. Hay que tener en cuenta que la electrización se produce al cambiar el número de electrones y no de protones. Como se encuentran en el núcleo de los átomos, por Por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 77-305 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL este caso con cargas positivas debido al material, las láminas de aluminio se volverán a separar, igual que en el caso del globo, porque las dos tienen la misma carga positiva. Imagen 7 sacadas de: http:// www.rinconeduc ativo.org/sites/ default/files/ experimentando- electroscopio_1.j pg CONCLUSIÓN Al finalizar con los experimentos realizados en el proceso de simulación se pudo observar que se gana y se pierde electrones con el cual se crea un equilibrio electrónico, la materia contiene dos tipos de cargas que son positiva y negativa, en el experimento que se realizó de la persona que frotaba el pie en la alfombra y toca la perilla se pudo observar que la carga se trasfirió de un cuerpo al otro y se pudo analizar que los objetos de distintas cargas se atraen, los cuerpos que se electrizan se denomina aisladores y los que no se electrizan se les llaman conductores, este procedimiento tiene gran utilidad práctica en dependencia de para lo que se utilice. BIBLIOGRAFÍA •Física, Tipler, 5? edición, Cap. 21, 22, 23 •Física Universitaria, Sears, 11? edición, Cap. 21, 22, 23. •Berkeley Physics Course, Vol 2, Cap. 1, 2,
•Física, Feynman, Vol 2, Cap. 4, 5 •http:// www.rinconeduc ativo.org/sites/ default/files/ Por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 77-305 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920
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