Ecuaciones

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DICIS
Fisica III
Dr. Alvarado Méndez, Edgar
Macías García, Vicente de Jesús
Ing. Mecatrónica
Reporte de practica
Introducción
Ante la vida diaria nos presentamos con fenómenos físicos un poco difíciles de
explicar a simple vista, ya que estos necesitan un poco mas de supervisión y
diseño para obtener una mejor perspectiva de lo que se realiza.
En esta practicase diseña un sistema donde se explica una de las propiedades
de las cargas y sus fuerzas de repulsión o de atracción, por medio de este
sistema que demuestra como se repelen las cargas y con que fuerza es que se
realiza esa acción a medidas muy pequeñas, para que así, nos podamos dar
una idea de lo que pasa en nuestro entorno a medidas mas grandes y poder
saber el porque de las cosas quepasan en nuestro alrededor y poder tener una
respuesta mas concreta y si se estuvieran en condiciones problemáticas
podremos realizar la mejor acción posible según nos convenga y nos satisfaga
en nuestras necesidades.
Marco teórico
Electrostática: es el área de la física que se encarga de estudiar los fenómenos
relacionados con las cargas eléctricas en reposo (que so se mueven). La
esencia delos fenómenos electromagnéticos, es la carga eléctrica.
Carga eléctrica
Un cuerpo cualquiera está formado por moléculas y éstas están formadas por
átomos. Los átomos poseen, básicamente, tres tipos de partículas: electrones,
protones y neutrones. Se ha descubierto que los electrones y los protones
tienen propiedades eléctricas mientras que los neutrones no la poseen. A los
electrones se lesasignó la propiedad de tener carga negativa y a los protones
carga positiva. Se dice, entonces, que un cuerpo está cargado negativamente
si tiene un exceso de electrones y está cargado positivamente si tiene una
ausencia de electrones, es decir, si tiene más protones que electrones.
Propiedades:
 La carga existe en dos tipos.
 Positiva
 Negativa
 La carga esta cuantizada
 Q=1.6x10-19coulombs (c)
 La carga es conservativa
 Todo cuerpo esta eléctricamente neutro
 La carga tiene masa
 m=9.11 x10-31kg

Ley de coulomb
“La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos
cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la
magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa ytiene la dirección de la línea que las une. La fuerza
es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo
contrario.” Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806).
Dadas dos cargas puntuales q1 y q2 separadas una distancia r en el vacío, se
atraen o repelen entre sí con una fuerza cuya magnitud está dada por:

F=k

q1 q2
r2

La ley de Coulomb es válida sólo encondiciones estacionarias, es decir, cuando
no hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando el movimiento
se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por
ello que es llamada fuerza electrostática.
Esta forma de representar dicha magnitud son en condiciones rectilíneas en
una dimensión, pero cuando se encuentra en condiciones de dos dimensiones o
tres sepuede representar como un vector, teniendo dicha magnitud pero
multiplicando por un vector dirección (vector unitario) del respectivo vector.

F=k
̂
Donde r =

q1 q2
r2

F=k

q1 q2
r2

̂
r

r 2 −⃗1
⃗ r
∣⃗ −⃗1∣
r2 r

r ⃗
r es la distancia r=∣⃗2−r 1∣
k constante de coulomb

1 N.m2
.
4πε0 c2

Donde nos queda:

F=k

q1 q2 ( r 2−⃗1)
⃗ r
q q
q q
1
.
=k 1 2 3 .( r2 −⃗1)=
⃗ r
. 1 2 3 .( r 2−r 1)
⃗ ⃗
2
r r
4 π ε0 ∣⃗2−r 1∣
∣⃗2−r 1∣ ∣⃗2−⃗1∣
r ⃗
∣⃗ − r 1∣
r2 ⃗
r ⃗

−12
ε0 permisividad eléctrica del vacío ε0=8.854x10

F
m

Elaboración del experimento
Hasta ahora se han establecido algunas características y propiedades de las
cargas en una, dos y tres dimensiones, pero este experimento solo se basara
en la cuestión de una sola dimensión,...