2.virtual-Ley de Coulomb PDF

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Universidad Autónoma de Bucaramanga Vicerrectoría Académica Departamento de Matemáticas y Ciencias Naturales Laboratorio de Física Práctica virtual: Ley de Coulomb Competencia: Comprobar experimentalmente la Ley de Coulomb, por medio del uso de simulación con el fin de encontrar la constante eléctrica de Coulomb en el vacío. Instrucciones al ingresar a las páginas web: LEY DE COULOMB Ingrese a la página Web:

https://phet.colorado.edu/sims/html/coulombs-law/latest/coulombs-law_es.html Interactúe con la simulación, se realizará toma de datos tanto para “Escala Macro” como para “Escala Atómica”. Tablas de datos y cálculos: Parte 1 Observe el entorno de la simulación. Encontrará un par de cargas q1 y q2. Para empezar, deje fijo el valor de una de las cargas, ya sea positiva o negativa, así como la distancia de separación entre las dos cargas. Comience a variar la otra carga entre -10µC, hasta +10 µC, variando de a 1µC cada vez (21 datos). Registre el valor de las cargas, y la fuerza eléctrica correspondiente que le ofrece la simulación. Complete la siguiente tabla: Carga 1 (q1 =

µC) , Distancia (r =

Carga 2 (q2) µC

cm)

Fuerza Eléctrica (N)

Características de la Fuerza (atractiva o repulsiva)

Laboratorio de Mecánica Ligia Beleño Montagut y Martha Lucía Barrera Pérez

Universidad Autónoma de Bucaramanga Vicerrectoría Académica Departamento de Matemáticas y Ciencias Naturales Laboratorio de Física

Parte 2 Asigne valores fijos para las cargas q1 y q2, con el signo que usted desee. Ponga la carga q1 en el punto 0, y comience a variar la posición de la carga q2, cada 0,5 cm. Registre el valor de la Fuerza Eléctrica entre las dos cargas, que le arroja la simulación. Complete la siguiente tabla: (Convierta todo a unidades del Sistema Internacional) Carga 1 (q1 =

µC), Carga 2 (q2 =

µC)

Distancia de Separación entre cargas r(m)

Fuerza eléctrica entre cargas F(N)

Parte 3 y 4 Realice el mismo procedimiento con la “Escala Atómica”. Tenga en cuenta que en esta parte la carga eléctrica está dada es múltiplo de la carga del Electrón. Observe que las unidades para la distancia están en pm (picómetros). Convierta todo a unidades del Sistema Internacional. Análisis de resultados: A. En la parte 1. Analice los resultados de la magnitud de la fuerza eléctrica con relación al cambio de la carga eléctrica de q2. Describa el comportamiento observado. También observe las direcciones de las fuerzas y note que pueden ser atractivas o repulsivas dependiente de los signos de las cargas, haga una apreciación de lo observado. B. En la parte 2. Realice una gráfica de Fuerza Eléctrica Vs El inverso de la distancia al cuadrado, obtenga la ecuación de la gráfica y compárela con la Ley de Coulomb 𝐹 =

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𝑘 ! " " . Usando la pendiente de la recta obtenida, encuentre la constante eléctrica de & Coulomb experimental. Halle el porcentaje de error con relación al valor teórico -."

𝑘'()&*+) = 8,99 × 10, / " C. Con la parte 2 realizada a escala atómica, grafique Fuerza Eléctrica Vs El inverso de la distancia al cuadrado, y usando la constante eléctrica de Coulomb y la pendiente de la gráfica obtenida, halle experimentalmente la carga eléctrica del electrón. Encuentre el porcentaje de error con relación al valor teórico de esta carga e = - 1,6x10-19C. D. Escriba sus conclusiones teniendo en cuenta las gráficas, y analizando los resultados obtenidos para cada una de las simulaciones dadas. Referencia web:

https://phet.colorado.edu/

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