1 .Electrostatica I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. SEDE MEDELLÍN.FACULTAD DE CIENCIAS - ESCUELA DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

ELECTROSTÁTICA I

INTEGRANTES DEL EQUIPONOMBRE DOCUMENTO- -

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OBJETIVOS

Desarrollar metodologías que permitan obtener cargas eléctricas en el laboratorio.

Identificar los tipos de carga que existen en la naturaleza. Identificar los tipos de fuerzas eléctricas que se presentan y su diferencia con las

interacciones gravitatorias.

INTRODUCCIÓN

Los antiguos estuvieron enterados de fenómenos naturales que ellos no consideraban relacionados, pero que hoy conocemos como electricidad, como por ejemplo los rayos.Los primeros fenómenos eléctricos reportados provienen de la antigua Grecia donde el ámbar (pronunciado como elektrón en griego) frotado con ciertos materiales podía atraer pequeños pedazos de otros materiales. Del año 70 d. de C. provienen escritos donde se relata que los marineros hablaban acerca del misterioso “fuego de San Telmo” el cual consistía en destellos que salían de objetos puntiagudos cuando se tenían ciertas condiciones ambientales. Esto también fue conocido por soldados romanos quienes veían los destellos salir de las puntas de sus lanzas.El primer trabajo riguroso sobre electricidad estática es conocido en 1600 cuando W. Gilbert publicó en Inglaterra un libro titulado “De Magnete” en el cual dedicaba un capítulo a la fuerza de atracción que exhibe el ámbar frotado hacia otros materiales. Como parte del trabajo experimental frotó toda clase de cuerpos, hasta animales y personas, para ver si aparecía el mismo fenómeno que con el ámbar, y a los cuerpos que se comportaban de la misma forma que el ámbar les dio el nombre de “eléctricos”. EQUIPO SUMINISTRADO:

Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Última revisión 19-abr-23

LABORATORIO FÍSICA DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO ELECTROSTÁTICA I

Equipo de electrostática por grupo de trabajo

o 1 Caja de Maderao 2 Tubos de PVCo 1 Varilla de maderao 2 Varillas de metalo 2 Varillas de vidrio

o 2 Paños.o 2 Pieles.o 2 Acetatoso 2 Bases rotatoriaso 1 Computador con teclado, monitor y

mouse

ACTIVIDADES

Explique claramente y basado en las experiencias los siguientes cuestionamientos.

1. Cree situaciones en las que se generen cuerpos “eléctricos” ¿Cómo establecemos que un cuerpo está excitado eléctricamente o no?


Área de respuesta


2. Realice una tabla que describa el comportamiento “eléctrico” de las diferentes barras y tubos suministrados (PVC, vidrio, aluminio, madera), al ser frotados con los diferentes materiales (piel, acetato, tela).


Área de respuesta


3. A partir de los resultados del anterior punto responda:

a. Demuestre mediante alguna experiencia que existe fuerza “eléctrica” y muestre con experimentos que es diferente de la fuerza gravitacional.

b. Cuáles situaciones muestran la existencia de fuerzas repulsivas.Comentario históricoHacia 1630 Galileo y Kepler estaban tratando de usar los resultados de W. Gilbert para apoyar la teoría de Nicolás Copérnico de un sistema planetario como el que tenemos actualmente. Un monje italiano de nombre Nicolo Cabeo descubrió la fuerza eléctrica repulsiva y usó este resultado para debilitar la teoría copernicana. La fuerza repulsiva no fue observada por Gilbert.


Área de respuesta

Área de respuesta


c. ¿Siempre un cuerpo cargado eléctricamente atrae a uno no cargado (neutro)?

4. ¿Podría un solo tipo de carga por exceso o defecto, explicar las fuerzas de atracción y la de repulsión? Explique su respuestaConcluya a partir de las experiencias cuántos tipos de cargas existen.

Comentario histórico:Para finales del siglo XVII se proponía que existían dos estados diferentes de electrificación, uno vítreo y otro resinoso pues los materiales vítreos (vidrio, cristal de roca, piedras preciosas) frotados con pieles se rechazaban entre sí, al igual que los resinosos (ámbar, goma, laca) al frotarse con seda; mientras que los vítreos y resinosos se atraían entre ellos.En el siglo XVIII Benjamín Franklin propuso que un solo tipo de” fluido eléctrico” podía explicar la fuerza de atracción y de repulsión, pues un objeto al quedar electrizado pierde o gana de ese fluido y cuerpos con exceso de fluido se rechazan entre sí al igual que los que tienen defecto del fluido, mientras que un cuerpo son exceso enfrentado a uno con defecto se atraen.


Área de respuesta

Área de respuesta

Área de respuesta


5. Establecer tres métodos cualitativos que permitan detectar cargas muy pequeñas.


Área de respuesta


ACTIVIDADES PARA REALIZAR FUERA DEL LABORATORIO. Hacen parte de la evaluación escrita.

1. Establezca un posible mecanismo que explique cómo se cargan los cuerpos.

2. Explique por qué puede llegar a suceder que dos cuerpos de igual material y carga se atraen. Muéstrelo experimentalmente

3. Describir lo más exactamente posible usando la matemática y física que conoce, un método para medir cuantitativamente la carga.

4. ¿Por qué después de un tiempo los cuerpos que logramos cargar se descargan?

5. Investigar cuál es la diferencia entre los conceptos de “polarización” e “inducción”.


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