V. Cuestionario

1) ¿Cómo puede usted determinar el signo de las cargas de las esferas de tecnoport?

Por medio de la inducción magnética cargamos con carga positiva ¿ o negativa ¿ a la de la esfera de tecnoport.Lo acercamos lentamente a la máquina de van de Graff cargada negativamente y observamos si se atrae o repele

Carga de tecnoport

Atrae el tecnoport Positiva ¿

Repele el tecnoport Negativa ¿

2) En las experiencias efectuadas, ¿Cómo podría aplicar el principio de superposición? Explique.

Sabemos que le principio de superposición es una herramienta matemática que permite descomponer un problema (que es difícil de comprender si se ve en todo el sistema) en dos o más sub problemas simples (fáciles de abstraer). De este modo usando los sub problemas se comprende el original, esto es, la suma o superposición de los sub problemas es equivalente al problema original. En los experimentos realizados se puede usar el principio de superposición en la comprensión de los fenómenos observados por ejemplo: Evaluar que carga tiene cada bola de acero, a qué distanciase encuentran, en qué sentido gira la máquina de Wimshurst si esta tiene un objeto que hace que las cargas se orienten siempre al mismo sentido, que tanto afecta la humedad en la máquina de Wimshurst, si la máquina de Wimshurst está conectada a otro objeto del experimento, porque se atraerían o repelerían, etc.Es decir al analizar cada parte del sistema comprenderíamos el sistema y su funcionamiento completo.

3) ¿Del experimento realizado, se puede deducir que tipo de carga se traslada de un cuerpo a otro?

Si, para comprender que cargas se trasladan de un cuerpo a otro primero se debería haber probado que tipo de carga posee el cuerpo, esto se puede lograr acercando una carga de prueba (de carga positiva y que sea puntual) si se repela entonces el cuerpo posee carga positiva mientras si es atraída el cuerpo está cargada negativamente.

Luego de haberlas identificado podemos deducir que tipo de cargas se trasladan, estas cargas son flujo de electrones que irán del cuerpo que está cargado negativamente (con exceso de electrones) al cuerpo que está cargado positivamente (con déficit de electrones), una vez concluida este proceso los cuerpos se neutralizaran.

4) Enuncie los tipos de electrización, explique cada caso.

Formas para cambiar la carga eléctrica de los cuerpos Se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro. Los tipos de electrificación son los siguientes:

1. Electrización por contacto: Cuando ponemos un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó.

2. Electrización por fricción: Cuando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales, algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas.

3. Carga por inducción: Si acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conductor aislado, la fuerza de repulsión entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la superficie del conductor hace que estos se desplacen a la parte más alejada del conductor al cuerpo cargado, quedando la región más cercana con una carga positiva, lo que se nota al haber una atracción entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor. Sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo cero (neutro).

4. Carga por el Efecto fotoeléctrico: Sucede cuando se liberan electrones en la superficie de un conductor al ser irradiado por luz u otra radiación electromagnética.

5. Carga por Electrólisis: descomposición química de una sustancia, producida por el paso de una corriente eléctrica continua.

6. Carga por Efecto termoeléctrico: Significa producir electricidad por la acción del calor.

5) ¿Por qué el cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad? Explique.

Porque todos los compuestos químicos de los cuales estamos compuestos, incluyendo el agua, la sangre y los minerales dentro de ella. Además de las siempre constantes pulsos eléctricos de nuestro sistema neurológico que está presente en todo nuestro cuerpo.

Casi el 70% del organismo consta de agua ionizada, un buen conductor de electricidad. De acuerdo con la electrofisiología, ciencia que estudia las reacciones que produce la corriente eléctrica, cada uno de los tejidos de nuestro cuerpo reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biológicos dependen de su intensidad. Se ha descubierto que las partes más sensibles son la retina y el globo ocular, pues ante cualquier estímulo eléctrico producen una sensación luminosa. Le sigue la lengua, la cual manifiesta un sabor alcalino.

6) En la ilustración 6 considere que la bola 1 tiene una carga Q y la bola 2 esta descargada. Considere además que las bolas tienen igual radio r. ¿Qué sucederá?

Si entran en contacto la bola blanca adquirirá carga y ambos se repelerán por ser de cargas del mismo signo

Por influencia, la bola blanca empezará a ser atraída por la bola negra. (La bola blanca se polarizará).

7) Siguiendo con la ilustración 6, suponga que mediante algún deslizamiento del hilo la esfera 1, que contiene una carga Q, se pone en contacto con la esfera 2, que esta descargada ¿Qué es lo que se observa? ¿Cuál será la carga que adquiere la esfera 2?

Después del contacto las bolas se repelerían. La carga de la bola blanca, dependiendo del tamaño de la bola negra, será del mismo signo de la bola negra.

8) Respecto a la pregunta 5, suponga ahora que la bola 1 tiene un radio 2r y la bola 2 un radio r. si la bola 1, que contiene una carga Q, se pone en contacto con las bola 2 ¿Cuál será la carga que adquiere la esfera 2?

Si tenemos q+ como en el caso anterior, las cargas inducidas de la bola blanca se localizan en los extremos, como la bola blanca es más pesada que la negra, ésta atraerá a la negra poniéndose en contacto, entonces la bola blanca cederá los electrones a la bola negra poniéndola en equilibrio, quedando la bola blanca cargada positivamente.

9) En un experimento de electrostática se observa que la distancia entre las esferas idénticas 1 y 2, inicialmente descargadas es de 12 cm, (ilustración 6), luego de trasmitirle la misma carga q a ambas esferas estas se separan hasta 16 cm ¿Cuál es el valor de esta carga, si la masa de cada una de ellas es de 5g y la longitud de los hilos en los que están suspendidas las esferas es de 30 cm?

Graficamos el diagrama de cuerpo libre donde:T : tensiónm : masag : gravedadd :distancia(Longitud de la cuerda)∝: el anguloentre la ubicacioninicial y final de las esferas

Sabemos:∑ Fy=0

Tcos∝=mg…………… .. (1 )

∑ Fx=0Tsen∝=F ………………. (2 )

De laecuación(1) y (2)obtenemos :F=mg tan∝

De acuerdo con la ley de Coulomb:

F= k q2

L2

Reemplazando valores :d=0.30m; L=0.16m; m=5x 10−3 kg ; g=9.8m /s2

q=√ Fx L2

K=√ mgtan∝ L2

k=√ 5 x10−3 x9.8 tan (3.823 ) x 0.162

9 x109

q=9.65 x10−8 c