viernes, 8 de junio de 2012

Ley de coulomb

El físico francés Charles A. Coulomb (1736 - 1806 ) realizo una serie de experimentos utilizando una balanza de torsión , con la que percibió que entre dos cuerpos cargados eléctricamente  se ejercía una fuerza , misma que podría ser de atracción  o de repulsión  (dependiendo del signo de las cargas ) y que estaba en relación con la distancia a la que se encontraban dichos cuerpos
 
además , noto que la fuerza eléctrica entre dos cuerpos disminuía si se interponía un tercer cuerpo .

apartir de estos estudios Coulomb enuncio la siguiente ley " La fuerza que ejerce entre si dos cuerpos cargados eléctricamente , es directamente proporcional al producto de sus cargas eléctricas , e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa
 ecuación 1


donde q1 y q2 representan las cargas de cada uno de los cuerpos , r la distancia que los separa , k es la constante de proporcionalidad y tiene un valor igual a                    9      2       2
                                                                                              k = 8.99x10 Nm     / c   ( los números arriba es por que están elevados )

aquí un vídeo para dejar mas en claro lo anterior

ejercicio:

Dos objetos con cargas de +1 y -1 Coulomb están separados a una distancia de dos metros. Determina el valor de la fuerza de atracción que existe entre ellos.

solución:
este ejemplo es sumamente simple , lo que debemos utilizar es la ley de Coulomb , considerando únicamente la magnitud de las cargas , por
lo tanto :




ejemplo:
en la figura se muestran tres pequeñas esferas cargadas en los vertieses de un triangulo.Determina la magnitud y el sentido de la fuerza ejercida sobre la carga q3 por las otras dos cargas
solución:

el primer paso para resolver este problema es analizar geometricamente  el triangulo:

aplicando la ley de los cosenos para encontrar el valo de
ᶿ tenemos:

sustituyendo valores tenemos:




aplicando la ley de los cosenos para encontrar el valor de
β , tenemos




calculando las fuerzas que actuan sobre la carga q3 empleando la ley de coulomb:

realizando un analisis estatico del comportamiento de ambas fuerzas en q3 , tenemos:


aplicando el teorema de pitagoras para calcular la fuerza resultante en la carga q3 , tenemos:


utilizando la funcion tangente para encontrar el valor del agulo referido a la carga q3:














                                                

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