UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA CICLO: 2015-I FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS Practica domiciliaria N 01 Profesor: GELACIO TAFUR ANZUALDO

Alumno: Cristhian Castillo Yachapa -20131187A- FISICA II - CB312W

Experimentos caseros.

a) Coja un peine ( otro objeto) de plstico, frtelo contra un trozo de lana (puede ensayar con otras telas). Ahora, manipule un cao de agua hasta que corra un fino hilo de agua. Acerque el peine frotado al hilo de agua. Describa lo observado y dibjelo.

Observamos que el chorrito de agua se acercar al peine. Debido a que al frotar la lana con el peine hemos provocado que ambos objetos quedaran cargados elctricamente, de distinto signo, al producirse un paso de electrones. Cuando acercamos el peine al agua (elctricamente neutro), efectuamos una induccin electrosttica y provocamos la orientacin de sus cargas elctricas internas. Como consecuencia, las zonas del chorrito ms prximas al peine se quedan parcialmente cargadas y son atradas por ste.

b) Tome una hoja de papel peridico, luego trcelo en pequeas partes y depostelo en la mesa. Seguidamente frote el peine de plstico contra un trozo de lana y pcelo por sobre los pedacitos de papel . Describa lo observado y dibjelo.

El peine de plstico al frotarlo con la lana tiende a ganar electrones por propiedades de los materiales. Es decir, electrones del plstico se transmiten al peine. A continuacin al acercar el peine cargado, por induccin redistribuye los electrones en el papel atrayndolo hacia si hasta que a carga del peine se haya dispersado. Se dispersa por las molculas de agua que hay en el ambiente. Es por esto que el experimento puede ser un poco ms difcil de realizarlo en un da lluvioso pues la humedad en el aire es mayor y el peine se descarga con una mayor rapidez.

c) Sobre una mesa mantenga una plancha de vidrio (o de plstico, ensaye con diferentes plsticos) a unos 2.50 cm apoyar la plancha, en sus costados, sobre libros u otros objetos convenientes. Luego, corte pedacitos de papel peridico y depostelos sobre la mesa, de tal manera que la plancha de vidrio se encuentre encima, seguidamente frote la plancha de vidrio en su parte superior con un trapo de lana ( puede ensayar con otros tipos de tela ). Describa lo observado y dibjelo.

Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones del otro material. El vidrio frotado con lana provoca una separacin de las cargas. Asi, el vidrio queda cargado positivamente ya que cede electrones a la lana (pierde electrones), quedando est cargada negativamente. A su vez, al acercar la plancha de vidrio a pedacitos de papel periodico, por induccin redistribuye los electrones en el papel atrayndolo hacia si debido a la carga negativa distribuida en el papel, hasta que a carga del vidrio se haya dispersado.

d) Frote un peine sobre sus cabellos y pase cerca de su brazo ( puede ensayar con otras partes ligeramente velludas de su cuerpo ). Describa lo observado y dibjelo.

Al frotar el peine con los cabellos hemos provocado que ambos objetos quedaran cargados elctricamente, de distinto signo, al producirse un paso de electrones de un cuerpo a otro. Por lo que el peine queda cargado negativamente (electrones de los cabellos se transmiten al peine). Al acercar el peine cargado a los vellos del brazo u otra parte velluda, por induccin redistribuye los electrones en los vellos permitiendo que se genere una fuerza de atraccin entre la carga negativa del peine cargado y la carga positiva inducida de los vellos del cuerpo.

e) Suspenda un pedazo de hilo de nylon, luego acerque un peine de plstico previamente frotado. Qu observa ?. Describa lo observado y dibjelo.

Al frotar el peine hemos provocado que este quede cargado elctricamente (adquiere una carga negativa ya que gana electrones al ser frotado con el otro material utilizado). Al acercar el peine cargado a un pedazo de hilo de nylon genera una induccin en este, haciendo que se redistribuye los electrones en el hilo (las cargas positivas se ubican en la parte cercana al peine cargado negativamente) y permitiendo as que se genere una fuerza de atraccin entre la carga negativa del peine cargado y la carga positiva del hilo de nylon, por lo que el hilo de nylon tiende a acercarse.

f) Tome ahora un pedazo de tubo de plstico (preferentemente una tubera de agua de ). Seguidamente en uno de sus extremos fije un pedazo de metal (puede ser un dedal) luego frote la varilla con un trapo de lana o seda en direccin de la cabeza metlica pudiendo inclusive tocar tal extremo. Previamente a este procedimiento deber tener listo una masa (bolilla) de tecnoport, y que deber estar pintada con carboncillo o con grafito coloidal (puede preparar varias bolillas de distintos dimetros, procurando que stas no sean muy grandes). Luego deber suspenderlo de un extremo.

Debemos decir adems que la bolilla deber estar quieta. Haga entonces los siguientes ensayos:

i. Acerque la varilla (previamente frotada) a la bolilla. Diga lo que observa y grafique.

Al frotar la varilla con un trapo de seda en direccin al pedazo de metal, esta se carga positivamente ya que pierde electrones que son cedidos a la seda. Por consiguiente, a medida que vamos acercando la varilla frotada vemos que la bolilla de teknopor tiende a atraerse a la varilla, ello debido a que se produce una fuerza de atraccin de cargas que origina que se acerquen (carga positiva de la varilla frotada y carga negativa inducida de la bolilla de teknopor).

ii. Repita el procedimiento anterior, pero ahora permita que la bolilla se pegue a la varilla, seguidamente seprelo de ella (emplee la fuerza si es necesario ). A continuacin acerque la cabeza metlica de la varilla hasta que toque a la bolilla y diga qu ocurre en ese preciso instante?

Al principio la bolilla de tecnopor era atrado por la varilla frotada (cargada positivamente), pero al acercar la cabeza metlica de la varilla ms a la bolita y tras el contacto fsico con la bolilla, esta se aleja de la varilla metalica.Ello debido a la fuerza de repulsin que se da entre ambos cuerpos (la varilla frotada cargada positivamente y la bolita de tecnopor de grafito cargada positivamente tambin) generando asi su alejamiento.

iii. Suspenda dos bolillas de sus extremos (de preferencia que sea del mismo tamao) separados una pequea distancia (ensaye esta distancia) luego toque una de las bolillas con la varilla frotada qu ocurre? Observe y dibuje. Seguidamente haga lo mismo con la otra bolilla qu ocurre ahora?, observe y dibuje. Ahora acerque la cabeza metlica a cada una de las bolillas qu ocurre ahora?, observe y dibuje.

Al tocar una de las bolillas con la varilla frotada previamente podemos observar que en un inicio existe una atraccin entre ambos cuerpos (varilla y bolilla) por lo que la bolilla tiende a acercarse a la varilla, luego al darse el contacto fsico entre la varilla y la bolilla observamos que esta es repelida, es decir, tiende a alejarse. (Ver Figura anterior). Seguidamente al tocar la otra bolilla observamos que es repelida y adems se genera una fuerza de atraccin entre ambas bolillas por lo que tienden a acercarse una de otra. Finalmente, al acercar a cada una de las bolillas de tecnopor podemos observar que se presenta una atraccin por una parte y por la otra una pequea repulsin.

iv. Las dos bolillas penden ahora verticalmente de sus extremos. Sin tocarlas, acerque ahora la varilla frotada a travs del plano de las bolillas y sus hilos. Qu le ocurre ahora a las bolillas?. Retire la varilla cul es la posicin de las bolillas?, observe y dibuje.

Al acercar la varilla frotada a travs del plano de las bolillas y sus hilos podemos observar que las bolillas se alejan de la varilla, originndose asi una fuerza de repulsin entre los cuerpos (varilla cargada positivamente y la bolilla presentando la misma carga). Al retirar la varilla podemos observar que la posicin de las bolillas es la misma de su posicin inicial, solo que existe una pequea distancia adicional generada ahora por la repulsin que se ejerce una bolilla de la otra (inducidas).

v. Las bolillas son ahora obligadas a mantenerse juntas en contacto. Acerque la varilla frotada, luego, sin retirar la varilla separe las bolillas (utilice un poco de su fuerza si es necesario) qu ocurre ahora con las bolillas?. Observe y dibuje.

Al acercar la varilla frotada (cargada positivamente) a las bolillas de manera conjunto, y seguidamente al separar las bolillas sin retirar la varilla podemos observar que las bolillas tienden a acercarse una a otra, existiendo as una fuerza de atraccin entre ellas, debindose seguramente a que presentan cargas distintas. Seguidamente, podemos observar que durante el contacto entre ellas, se origina una pequea fuerza de repulsin entre ambas, ello puede verse reflejado en que tienen a alejarse poco a poco una de la otra hasta quedarse esttico.

Retire ahora la varilla (cuya cabeza no ha tocado a las bolillas), luego acrquelas una distancia prudencial de tal manera que no entren en contacto Qu observa?. Dibuje. A continuacin acerque la varilla separadamente a cada una de las bolillas Qu observa?. Ilustre con dibujos.

Al acercar una distancia prudencial (sin que haya contacto fsico entre la varilla y la bolillas) podemos observar tienen a alejarse un poco, es decir, se observa una fuerza de repulsin que origina este alejamiento. Seguidamente, al acercar la varilla a cada una de las bolillas podemos que observar que se presenta una atraccin entre la varill y la bolilla de tecnopor por cada una de las partes, si disminuimos mas la distancia entre los cuerpos (varilla y bolillas) podemos observar un pequeo alejamiento una de otras.

vi. Repita los experimentos anteriores (i,ii,iii,iv,v) pero esta vez emplee una varilla de vidrio, la cual deber estar adosada de una cabeza metlica.

Al realizar los experimentos anteriores empleando una varilla de vidrio adosada de una cabeza metlica podemos observar los mismos fenmenos anteriores.

vii. Establezca algunas conclusiones iniciales. Repase los experimentos con ms detenimiento y establezca sus deducciones finales, donde se manifiesten leyes generales sobre la naturaleza elctrica de la materia.

De carcter fundamental: Conocimientos de la Electrosttica.Laelectrostticaes la parte de la fsica que estudia los fenmenos que se presentan cuando las cargas de un cuerpo estn en reposo y adquieren energa de otro, ya sea por frotamiento, contacto o induccin. Al frotar un cuerpo con otro, este adquiere una carga elctrica que produce atraccin o repulsin.Esaatraccinorepulsinentre los cuerpos se debe a la ganancia o prdida de electrones, los cuales presentan gran movilidad y tienden a "salir" del cuerpo. Cuando un cuerpo tiene el mismo nmero de protones(+)que de electrones(-), se le considera elctricamente neutro. Si presenta exceso de electrones, se trata de un cuerpo cargado negativamente pero si tiene deficiencia de ellos, est cargado positivamente. Los cuerpos de cargas contrarias se atraen, en cambio, los de cargas iguales tienden a rechazarse. La carga elctrica y sus propiedades tienen un gran significado en la interaccin de los cuerpos bajo determinadas condiciones, de ah que constituye un concepto bsico para el estudio de electricidad. En dependencia de si los materiales son buenos conductores de la electricidad o malos (aisladores) se emplean con diversos fines. No es necesario tener contacto fsico con un elemento para que este quede cargado, ya que existe la posibilidad que un cuerpo se cargue por induccin, ello implica la redistribucin de la carga neta del cuerpo permitiendo la atraccin y/o repulsin. La carga permite que exista el comportamiento de atraccin y repulsin: "Las cargas elctricas iguales se repelen; las cargas opuestas se atraen". Cuando se est cargando un objeto por conduccin (cediendo o quitando electrones, el vidrio se carga positivo, el acrlico se carga negativo), entre mayor sea el rozamiento de los cuerpos ser cargado de manera ms fcil.

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