Práctica De Física Van Der Graff

PRÁCTICA DE FÍSICA

Atracción del generador Van der Graff


















Víctor Esteve Ruiz 2bcti


DISEÑO:


Los campos son descritos en física como el espacio en el cual cualquier objeto que se encuentre en él es atraído o repelido por una fuerza. Los campos pueden ser magnéticos, gravitatorios o eléctricos, siendo este último el implicado en esta práctica. Loscampos incluyen fuerzas, y como esta práctica consta de un campo eléctrico la fuerza objeto de estudio será una fuerza eléctrica.


Y este estudio de la fuerza eléctrica es nuestro objetivo, obtener el valor, o los valores, de la fuerza eléctrica que es aplicada en un campo eléctrico por un generador Van der Graff a la cual está afectada una bola de masa muy pequeña, obteniéndose el valor mediantelas fórmulas pertinentes y el ángulo creado por el objeto atraído o repelido (la bola se desplaza formando un ángulo de desplazamiento con respecto a su origen). Este ángulo se verá alterado según la distancia a la que se encuentre el objeto del generador, como principal elemento determinante (existen más estudiados en el apartado “variables”).


Los materiales que se han requerido para estapráctica han sido los siguientes:
- Generador Van der Graff
- Bola de poca masa
- Hilo de sujeción
- 2 Soporte de sujeción
- Indicador de grados desplazados


El montaje y el procedimiento han resultado ser dos aspectos sencillos en el trascender de esta práctica. El montaje consiste básicamente en la conexión a la red eléctrica del generador Van der Graff, una correctaalineación de la bola con la cámara (u ojo humano) y una distancia adecuada a la cual la bola no se vea afectada por el generador lo suficiente como para quedarse pegada a éste, o esté tan lejos que no sufra la acción. El procedimiento empieza por realizar un correcto montaje y una precisa alineación de los soportes con el objetivo de apreciación de grados y finaliza por la toma del ángulo dedesplazamiento de la bola una vez se conecte el generador y se cree el campo eléctrico (y con esto la fuerza eléctrica), realizándose cuantas repeticiones sean necesarias para poder establecer un patrón de desplazamiento, fáciles de obtener ya que se crea un proceso cíclico de repulsión y atracción con valores prácticamente constantes (se crea un ciclo de repulsión-atracción que provoca que la bola,tras cada repulsión, se atraiga hacia el generador formando en cada ciclo el mismo ángulo). Este método de la obtención por repetición del ciclo es el más adecuado, ya que así no afectan diversos fenómenos (como el tiempo meteorológico) que pueden variar si las tomas se han realizado en diferentes días. Además, el ciclo que describe es de corta duración y permite obtener muchos valores de las tomasen un corto periodo de tiempo.









Foto del montaje:

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Todos estos factores que pueden afectar al resultado se denominan variables, que a su vez se clasifican en independiente, dependiente y controladas (o constantes):

- La distancia a la cual se encuentre la bola del generador Van der Graff se toma como variable independiente, ya que no depende de ningún otrofactor, además de hacer depender a la fuerza eléctrica que sufre la bola de ella.
- La fuerza eléctrica del campo que sufre la bola se toma como variable dependiente, ya que es el objeto de estudio de la práctica y depende de la variable independiente, de la distancia.
- La carga de polarización de la bola será un aspecto denominado como variable controlada debido a que se realizarán lastomas con el generador ya encendido con anterioridad y tras unas cuantas experiencias de prueba que permitan que la polarización de la bola sea igual en cada una de las tomas objeto de estudio.
- Otra variable controlada es la relación de fuerzas sobre la bola, ya que tomaremos la tensión, el peso y el ángulo máximo como constantes (después de haberse comprobado que el ángulo máximo es el...