Electrización de la materia Practica Nº1 Laboratorio de Física 2 PDF

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Electrización de la materia Practica Nº1 Laboratorio de Física 2
1. frotamiento entre dosmateriales es causa de transferencia de
2.La varilla de plástico suspendida es rechazada...

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA INGENIERÍA QUÍMICA SEGUNDO SEMESTRE FÍSICA II

INFORME N°1 ELECTRIZACIÓN DE LA MATERIA PARALELO 2 Integrantes: Farinango Pinanjota Diana Salome Gómez Gómez Josselyn Nayeli Guajala Becerra Jennyfer Betzayda Mullo Endara Melany Fernanda Orbe Encarnación Jael Dayanara Rivadeneira Usiña Jhoel Alejandro

Docente: Ing. Bermudez Portero José Eduardo

Quito-Ecuador 2021-2022

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TEMA: Electrización de la materia

1. 2. 3. 4.

Analizar los procesos de electrización de la materia. Determinar la ley de interacción entre cargas. Analizar el funcionamiento eléctrico del electroscopio. Determinar la clase de carga del electroscopio.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Varilla de ebonita Varilla de vidrio Varilla de plástico Electroscopio Placa de Acrílico Electróforo de Volta Paño Lamina de polietileno Material de soportería

9

3 4

6

1

2

5 7

8

Figura 1. Electrización de la Materia

• • • • •

Estructura atómica de la materia Cuantificación de la carga eléctrica Naturaleza de la carga eléctrica Formas de electrización de los cuerpos en la naturaleza Ley de Coulomb: Fuerza Eléctrica, ecuación, dirección Procedimiento

I.

Electrizar por frotamiento

1. Frotar la varilla de ebonita con lana y acercarla a la varilla suspendida

2. Frotar la varilla de vidrio con la lámina de polietileno y acercarla a la varilla suspendida.

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Graficar el proceso

Conclusiones

1. Al frotar la varilla de ebonita con el paño de lana existe una transferencia de electrones del paño a la ebonita por lo cual dicho objeto se electriza negativamente, mientras que la varilla de plástico suspendida posee una carga positiva, por lo que al acercar ambos objetos se genera una fuerza de atracción 2. Al frotar la varilla de vidrio con la lámina de polietileno existe una perdida de electrones por lo cual el vidrio queda cargado positivamente, por ende al acercar ambos objetos se genera un fuerza de repulsion dado que dichos objetos poseen una carga de igual naturaleza.

Cuestionario 1. El frotamiento entre dos materiales es causa de transferencia de: a) Neutrones b) Protones

c) Electrones d) No hay transferencia de partículas portadoras de carga

2. El material que gana electrones se electriza: c) No se electriza a) Positivamente d) Por equilibrio electrónico-protónico b) Negativamente 3. La varilla de vidrio frotada con la lámina de polietileno se electriza positivamente porque cede electrones: a) El vidrio b) No hay transferencia de electrones

c) El polietileno d) No se puede precisar el material

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Procedimiento II.

Ley de Coulomb

1. La varilla de plastico suspendida frotar con el paño. 2. Al extremo frotado de la varilla acercar primero la varilla de ebonita electrizada y luego la varilla de vidrio electrizada.

Graficar el proceso

Conclusiones

1. La varilla de plástico al ser frotada con el paño queda electrizada negativamente por la transferencia de electrones de la lana hacia el plástico, por lo cual al acercar la varilla de ebonita que posee una carga negativa, se genera una fuerza de repulsión. 2. Existe una fuerza de atracción al acercar la varilla de vidrio electrizada a la varilla de plástico, dado que la varilla de plástico al ser frotada con el paño gana electrones por lo cual adquiere una carga negativa, mientras que la varilla de vidrio electrizada posee carga positiva.

Cuestionario 1. La varilla de plástico suspendida es atraída: a) Por el vidrio

c) Por las dos

c) Por la ebonita

d) Por ninguna de las varillas

2. La varilla de plástico suspendida es rechazada: a) Por el vidrio

c) Por las dos

b) Por la ebonita

d) Por ninguna de las varillas

3. La varilla de plástico suspendida se electrizó con cargas de igual naturaleza que: a) Al vidrio

c) A los dos materiales

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA INGENIERIA QUIMICA b) A la ebonita

d) No adquirió cargas

4. Las varillas de ebonita y vidrio frotadas: a) Se electrizan con cargas de

c) Se electrizan con cargas de naturalezas

la misma naturaleza

contrarias

b) No se puede precisar

d) No se electrizan

5. Enunciar la ley de Coulomb: La fuerza magnética de atracción o repulsión que existe entre dos cargas magnéticas, es directamente proporcional al producto de sus cargas magnéticas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. -

Cargas de igual signo se repelen

-

Cargas de diferente signo se atraen 𝐹=𝑘

𝑞1 𝑞2 𝑟2

Procedimiento III. 1.

Excitación electrónica Acercar la varilla de ebonita electrizada a la perilla del electroscopio (no hacer contacto). ¿Qué observa?

2.

Luego, retirar la varilla de ebonita. ¿Qué observa?

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Graficar el proceso

Conclusiones 1. Al acercar la varilla de ebonita electrizada negativamente a la perilla se visualiza que la laminilla se levanta, debido a que se altera la distribución de carga en el electroscopio, ya que se produce el efecto punta donde todo queda cargado del mismo signo, por tal motivo se origina una fuerza de repulsión. 2. Al retirar la varilla de ebonita los electrones de las hojas suben a neutralizar la perilla por lo

que

el

electroscopio

recupera

su

distribución de carga y la laminilla vuelve a su posición inicial.

Cuestionario 1. Las hojas del electroscopio: a) Se electrizan con cargas de

c) No se electrizan

igual naturaleza b) Se electrizan con cargas de

d) No se puede precisar

naturaleza contraria 2. La perilla del electroscopio: a) Se electrizan con cargas

c) De las hojas fugan a tierra

idénticas a las hojas b) De las hojas pasan a

d) No hay movimiento de cargas

Neutralizar la perilla 3. Al retirar la ebonita, las cargas eléctricas: a) De la perilla pasan a neutralizar

c) De las hojas fugan a tierra

las hojas b) De las hojas pasan a neutralizar la perilla

d) No hay movimiento de cargas

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Procedimiento IV. Electrización por influencia 1. Acercar a la perilla del electroscopio la varilla de ebonita electrizada y mantenerla en su presencia: a. El electroscopio hace contacto a tierra(tocando la perilla con el dedo). b. Retirar el contacto a tierra c. Finalmente retirar la varilla de ebonita

Graficar el proceso

Conclusiones 1. El electroscopio inicialmente posee una carga neutra, al acercar la varilla de ebonita electrizada negativamente a la perilla se visualiza que la hoja del electroscopio se levanta, debido a que se altera la distribución de carga en el objeto , la laminilla se carga negativamente, por tal motivo se origina una fuerza de repulsión 2. Al momento que el electroscopio hace contacto con tierra se produce una descarga de todas las cargas acumuladas en el objeto (electrones), por tal motivo la hoja o laminilla vuelve a su posición inicial. 3. Al retirar el contacto a tierra las hojas del electroscopio quedan electrizadas con carga de igual naturaleza a la de la perilla, es decir quedan cargadas positivamente por lo cual se genera una fuerza de repulsión.

Cuestionario

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA INGENIERIA QUIMICA 1. Durante el contacto a tierra las hojas se juntan, entonces las cargas: a) De tierra pasan a neutralizar las de las hojas b) De las hojas fugan a tierra c) De la perilla pasan a neutralizar las de las hojas d) De las hojas pasan a neutralizar las de la perilla e) De la perilla fugan a tierra 2. Al retirar el contacto tierra, las hojas continúan juntas, por tanto: a) Las hojas y la perilla no tienen carga b) La perilla tiene cargas negativas c) La perilla tiene cargas positivas d) La perilla y las hojas tienen la misma carga 3. Al retirar la varilla de ebonita, por influencia el electroscopio: a) Se electrizó con cargas de naturaleza opuesta a la varilla de ebonita b) Se electrizó con cargas de igual naturaleza que la varilla de ebonita c) No se puede precisar

4. El electroscopio: a) No se electrizo b) Se electrizo positivamente c) Se electrizo negativamente d) No se puede precisar

Procedimiento V. Electrización por contacto 1. Acercar la varilla de ebonita electrizada a la perilla del electroscopio. 2. Hacer contacto la varilla con la perilla. 3. Retirar la varilla

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Graficar el proceso

Conclusiones 1. Inicialmente el electroscopio tiene carga neutra, al hacer contacto la varilla de ebonita electrizada negativamente a la perilla del electroscopio, existe una transferencia de electrones es decir toda la carga de la varilla pasa al electroscopio por lo cual este se electriza negativamente, produciendo una fuerza de repulsión entre la hoja y a varilla conductora. 2. Al retirar la varilla de la perilla del electroscopio sigue presente la fuerza de repulsión entre la laminilla y la varilla conductora dado que toda la carga de la varilla de ebonita pasó al electroscopio, por lo cual dicha varilla se vuelve un objeto neutro.

Cuestionario 1. Por contacto el electroscopio: a)

Se electrizó con cargas contrarias a la ebonita

b) Se electrizó con cargas de igual naturaleza que la ebonita c) No se electrizó d) La varilla y el electroscopio se neutralizan eléctricamente 2. El electroscopio está: a) Neutralizado b) Electrizado positivamente c) Electrizado negativamente d) No se puede precisar

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Procedimiento VI. Análisis de las cargas del electróforo de volta 1. Frotar con el paño la placa de acrílico. 2. Colocar el disco metálico sobre la placa y hacer contacto a tierra el disco (tener el disco con el dedo). 3. Retirar el contacto a tierra. 4. Por contacto electrizar negativamente el electroscopio. 5. Acercar a la perilla del electroscopio electrizado: i) La varilla de ebonita electrizada: ii) El disco de volta (coger por el mango); iii) La placa de polietileno.

Graficar el proceso

Conclusiones 1. Al acercar la varilla de ebonita cargada negativamente a la perilla electrizada, se observa que la laminilla se abre un poco más, por lo cual existe una fuerza de repulsión entre la hoja y varilla conductora, dado que ambos objetos tienen una carga de igual naturaleza. 2. El electroscopio posee una carga negativa al acercar el disco de volta se observa que existe una mayor fuerza repulsiva entre la hoja y varilla conductora, por lo cual se deduce que el disco de volta posee una carga negativa, lo cual se debe a que es un aparato electróforo. 3. Al acercar la placa de polietileno a la perilla electrizada negativamente del electroscopio se observa que existe una fuerza de atracción entre las laminillas y la varilla conductora, dado que el polietileno está cargado positivamente.

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Cuestionario 1. Al acercar la varilla de ebonita a la perilla: a) Las hojas se abren más

c) Las hojas se cierran

b) Las hojas no varían de posición

b) No se puede precisar

2. Al acercar el disco de volta a la perilla: a) Las hojas se cierran

c) Las hojas no varían de posición

b) Las hojas se abren más

d) No se puede precisar

3. Al acercar la placa de polietileno a la perilla: a)

Las hojas se cierran

c) Las hojas no varían de abertura

b) Las hojas se abren más

d) No se pueden precisar.

4. El disco metálico: a) Se electrizo positivamente

c) No se electrizó

b) Se electrizo negativamente

d) No se pudo definir

5. La placa de polietileno: a) No se electrizó

c) Se electrizó negativamente

b) Se electrizó positivamente

d) No se pudo determinar

Conclusiones •

Mediante la presente práctica se logró observar y analizar la interacción entre cargas, explicando así la ley de Coulomb, la cual establece la relación de fuerza que existe entre dos cargas puntuales, ya que según esta teoría se genera una fuerza de atracción entre cargas de distinta naturaleza, mientras que en cargas de igual naturaleza se genera una fuerza de repulsión.

•

De acuerdo con lo analizado cada cuerpo posee un valor de carga eléctrica inicial, el cual depende del tipo de material con el que se encuentre fabricado, o en otro caso, puede no poseer ningún tipo de carga eléctrica por naturaleza, sin embargo, lo puede adquirir con facilidad por medio de un material conductor.

•

En virtud de la práctica realizada se observó que una de las maneras en las cuales se puede llegar a desviar la carga eléctrica de un circuito es por medio de un contacto a tierra, el mismo que permite que la persona no entre en contacto con la electricidad, ya que se desvía la corriente hacia tierra.

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Una de las principales formas de electrización de cuerpos es por medio de la electrización por contacto, ocurre cuando un cuerpo cargado se pone en contacto con otro, la carga eléctrica se distribuye entre ambos cuerpos de tal manera que dichos cuerpos quedan electrizados con el mismo tipo de carga, tal y como se lo observo en la práctica, además de ello se empleó la electrización por frotamiento la cual consiste en la transferencia de electrones de un cuerpo a otro cuando estos se frotan entre sí.

•

Se analizó el funcionamiento del electroscopio, el cual ayudo a reconocer si los cuerpos electrizados previamente contaban con carga positiva o negativa, determinando asi las diferentes funcionalidades y propiedades de dicho objeto.

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Referencias EcuRed. (2019). Estructura atómica. https://www.ecured.cu/Estructura_at%C3%B3mica Jaramillo, J. (2020). Cuantificación y Conservación de la carga. TOMi.digital. https://tomi.digital/es/43588/cuantificacion-y-conservacion-de-la-carga Serway, R & Jewett, J. (2008). FÍSICA para ciencias e ingenierías. (7.a ed., Vol. 1). Brooks/Cole....