8/14/2019 Fisica III-Reporte 1 - Fuerzas Entre Cuerpos Cargados Electricamente
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UNIVERSIDAD DE ORIENTE
(UNIVO)
Facultad de:
Ingeniería y Arquitectura
Asignatura:
Física III
N° y nombre del Laboratorio:
Laboratorio N° 1
Fuerzas entre cuerpos
Cargados Eléctricamente.
Grupo de clase:
Grupo A
Día y hora del laboratorio:
Miércoles 2:00-3:40 pm.
Docente:
MAE. Lic. Ana Lozano de Campos.
Integrantes:
Chavarría Segovia, Edwin Geovanny
Franco López, Nelson Edgardo
Jiménez Álvarez, Jackeline Elizabeth
Rivera Gómez, Claudia Cecibel
Rosa Amaya, José Luis
Fecha: Lunes 12 de Agosto del 2013
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INDICE
Introducción ...................................................................................................... 3
Objetivos............................................................................................................ 5
Materiales y equipo utilizado .......................................................................... 6
Procedimiento. .................................................................................................. 8
Parte I. Carga Eléctrica ................................................................................... 9
Montaje experimental ...................................................................................................................... 9
Procedimiento ................................................................................................................................. 9
Parte II. Influencia eléctrica en conductores y aislantes. ........................... 10
Montaje Experimental ................................................................................................................... 10
Procedimiento. .............................................................................................................................. 10
Parte III. Verificación de materiales conductores y aislantes. .................. 12
Procedimiento. .............................................................................................................................. 12
Resultados y análisis ..................................................................................................................... 13
Recomendaciones ........................................................................................... 15
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Introducción
En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos del experimento sobre las
fuerzas que actúan entre dos cuerpos cargados eléctricamente, así mismo se muestran losresultados experimentales del efecto que producen la fuerza en cuerpos conductores y
aislante.
En las interacciones electromagnéticas intervienen partículas que tienen una propiedad
fundamental como la masa. La carga eléctrica es una propiedad que poseen todos los
cuerpos, al igual que la masa, existen dos tipos de cargas eléctricas: negativas y positivas,
de igual manera los cuerpos en su estado natural, se hallan en estado neutro es decir, tienen
la misma cantidad de cargas positivas que negativas, sin embargo no todos los cuerpos permiten que la carga eléctrica circule por ellos con la misma facilidad depende de la
estructura del material por el cual está formado el cuerpo ya que existen materiales
conductores y aislantes.
Los materiales presentan distintos comportamientos ante el movimiento de cargas
eléctricas. Los elementos conductores tienen facilidad para permitir el movimiento de
cargas y sus átomos se caracterizan por tener muchos electrones libres y aceptarlos o
cederlos con facilidad, por lo tanto son materiales que conducen la electricidad. Losaisladores son materiales que presentan cierta dificultad al paso de la electricidad y al
movimiento de cargas. Tienen mayor dificultad para ceder o aceptar electrones. En una u
otra medida todo material conduce la electricidad, pero los aisladores lo hacen con mucha
mayor dificultad que los elementos conductores.
Tomando como referencia lo anterior en nuestro experimento se trató observar mediante
frotaciones con objetos de distintos materiales cómo actúan las fuerzas de los cuerpos
cuando estos están cargados y como los cuerpos del mismo material al frotarlos yaproximarlos se repelen, caso contrario al frotar y aproximar cuerpos de distintos materiales
pues estos se atraen, asimismo se pudo clasificar en una tabla mediante observaciones en el
comportamiento de algunos de los cuerpos y si la estructura de la que estaban hecha podía
conducir la electricidad fácilmente es decir si eran conductores o aislantes.
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Objetivos
1. Medir las temperaturas de dos cuerpos que se ponen en contacto térmico.
2. Determinar experimentalmente el equilibrio térmico.
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Materiales y equipo utilizado
Electroscopio con aguja metálica
Varilla de polipropileno, Varilla de acrílico
Grapas, placa de policarbonato
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Hoja de acetato, hoja de papel áspero
Par de péndulos, tiras de aluminio
Tapón de goma, copa de Faraday, placa de influencia.
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Procedimiento.
¿Que se hizo?
El experimento sobre las fuerza cargadas eléctricamente, se dividió en tres partes que
fueron: carga eléctrica, la influencia eléctrica en conductores y aislantes y la
verificación de materiales conductores y aislantes, estos procedimientos se detallan en
cada parte.
¿Cómo se hizo?
Parte I. Se cargaron los materiales correspondientes y se hicieron pruebas para verificar
el tipo de fuerza que había entre dos cuerpos, para este caso se utilizó un electroscopio
con una varilla de polipropileno cargada y se acercó otra varilla de polipropileno
descargada y luego cargada. Lo mismo se hizo con una placa de policarbonato y la hoja
de acetato juntas se frotó para ver la reacción que tenían, además luego de eso se procedió a acercarlos a la varilla de polipropileno que estaba en el electroscopio para
observar la reacción.
Para la parte II. Se pudo verificar el tipo de fuerza que había entre dos cuerpos, y
verificar la influencia eléctrica de los materiales conductores o aislantes de energía.
Y en la Parte III. Se realizó la prueba para los materiales que son conductores de
energía y los que son aislantes.
¿Para qué se hizo?
Todo se realizó para observar la reacción que tienen dos cuerpos cargados
enérgicamente, así mismos para ver la reacción que poseen cuerpos que son
conductores de energía y aislantes.
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Parte II. Influencia eléctrica en conductores y aislantes.
Montaje Experimental
Se colgó el par de péndulos de una ranura del electroscopio, se cortó el papel en varios
trozos pequeños, y se hicieron bolitas con la hoja de aluminio teniendo en cuenta que
quedaran esponjosas.
Procedimiento.
1. Se Cargó eléctricamente la varilla de polipropileno frotándola enérgicamente
con papel. Se Aproximó desde arriba a los trozos de papel que están sobre la
mesa, este mismo proceso repetido con la bola de aluminio. Así mismo
repitiendo el proceso utilizando la varilla de acrílico.
¿Qué se observó con respecto a los trozos de papel y a la bola de aluminio?
-Con la varilla de polipropileno: al acercar la varilla de polipropileno a los trozos de papelse pudo observar como los trozos de papel son atraídos por la varilla. Y con respecto a la
bolita de aluminio no son atraídas.
-Con la varilla de acrílico: de igual forma los trozos de papel son atraídos completamente
pero sin embargo la bolita de aluminio es atraída parcialmente.
2. Se Cargó la hoja de acetato frotándola con papel, y se sujetó horizontalmente
por encima de los trozos de papel y de la bolita de aluminio.
(Compare con el procedimiento 1).
De igual forma como sucedió en el procedimiento 1. Las tiras de papel son atraídas por la
hoja de acetato, sin embargo lo que sucede con la bolita de aluminio es lo contrario, cuando
se acerca la hoja de acetato a la bolita de aluminio no ocurre nada.
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3. Se Cargó la varilla de polipropileno frotándola con papel, y se aproximó el
extremo cargado a uno de los péndulos que están colgados del electroscopio,
acercándolos hasta que tocaran el extremo inferior del péndulo de aluminio.
¿Qué se observó antes, durante y después del contacto del péndulo?
Antes que la varilla hiciera contacto con los péndulos se pudo observar que eran atraídos
hacia la varilla debido a que la varilla estaba cargada mientras los péndulos no, entonces la
fuerza que actuaba entre los péndulos y la varilla era de atracción.
Durante que se acercaba la varilla de polipropileno hacia los péndulos se podía observar el
movimiento de atracción que estos hacían, y cuando finalmente después del contacto se
pudo observar que el par de péndulos se adhirió en la varilla de polipropileno.
4. Se Descargó el par de péndulos de aluminio tocándola con la mano. Y se
acercó desde abajo del par de péndulos la varilla de polipropileno cargada.
¿Cómo reaccionan los dos tubitos de aluminio cuando se carca la varilla de
polipropileno cargada?
Mientras la varilla de polipropileno se acercaba a los tubitos de aluminio, se observó que la
fuerza era de atracción hacia la varilla, pero sin embargo cuando se acercaba cada vez más
y finalmente hicieron contacto hubo dos fuerzas atracción y repulsión. Atracción entre el
par de péndulos hacia la varilla y de repulsión entre los dos tubitos (pendulos).
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Parte III. Verificación de materiales conductores y aislantes.
Procedimiento.
¿Qué se hizo? Se colocó la aguja en el electroscopio y se cargó enérgicamente, luego se
realizaron pruebas con una serie de materiales.
¿Cómo se hizo? Se cargó enérgicamente el electroscopio, luego se tomaron con la mano
objetos para pasarlos o acercarlos sobre el electroscopio, como estaba cargado, al acercar
dichos materiales la aguja que contenía el electroscopio tenía que tener una reacción de
repulsión, atracción o ninguna reacción.
¿Para qué se hizo? Para identificar los materiales que son conductores de energía o
aislantes y poder clasificarlos en la tabla proporcionada.
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Resultados y análisis
Objeto. La aguja no
retrocede.
La aguja retrocede
parcialmente.
La aguja
retrocede
totalmente.
Varilla acrílica. xTapón de goma. x
Copa de Faraday tomadacon la mano.
x
Copa de Faraday en lavarilla acrílica.
x
Placa de influenciatomada con la mano.
x
Placa de influencia en lavarilla acrílica.
x
Tiras conductoras. x
1. Clasifique, según los datos obtenidos, los objetos conductores y aislantes.
Objeto Aislante Conductor
Varilla acrílica X
Tapón de goma X
copa de Faraday X
Placa de influencia X
Tiras conductoras X
2. Explique porque algunos casos la aguja solo retrocede parcialmente.
Este fenómeno se debe a que ciertos tipos de materiales denominados semiconductores
pueden cambiar el cuerpo de un aislante a un conductor, al estar unidos por ejemplo la copa
de faraday con la varilla acrílica lo convierte en un semiconductor haciendo que la aguja
retroceda parcialmente.
Dos repuestas.
Este fenómeno se debe a que al estar unidos a otro cuerpo, la carga eléctrica se minimiza ya
que algunos casos es cierto que el átomo puede ganar o perder electrones y así cambiar el
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signo de su carga, cuándo se une a otro cuerpo sucede este fenómeno, provocando así que
la aguja retroceda parcialmente
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Recomendaciones
Atender las indicaciones del docente durante la práctica.
Frotar energéticamente los materiales para obtener mejores resultados.
Cuidar los materiales que son frágiles como la aguja metálica.
Si es necesario repetir los procedimientos para no obtener resultados erróneos.