jueves, 30 de julio de 2009

CONSULTA EXPERIMENTO DE COULOMB

CHARLES AUGUSTIN COULOMB, Nació en 1736 en Angouleme Francia. Creció en una época de agitación política, cuando la mayor parte de Francia sentía la influencia de las teorías liberales de Voltaire. Se hizo ingeniero militar y paso varios años como oficial en Martinica. Su interés científico surgió de su trabajo, y después de volver a Francia en 1776 se estableció en París, donde dedicó todo su tiempo a la ciencia, los siguientes 13 años, hasta que estalló la revolución en 1789, fueron los más productivos de Coulomb. Atrajo por primera vez la atención cuando ganó un premio ofrecido por la academia de ciencias, para el mejor método de construir una brújula de navegación. Su memoria titulada "TEORIA DE LAS MAQUINAS SIMPLES" lo hizo miembro de la academia.
LEY FUNDAMENTAL DE LA ELECTRICIDAD

"La fuerza repulsiva entre dos pequeñas esferas cagadas con el mismo tipo de electricidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de las dos esferas"….

BALANZAS DE TORSION

Coulomb empleó una balanza de torsión para estudiar las fuerzas electrostáticas. Para ello cargó una esfera fija con una carga q1 y otra esfera, situada en el extremo de una varilla colgada, con una carga q2. La fuerza ejercida por q1 sobre q2 tuerce la varilla y la fibra de la que cuelga. Girando el cabezal de suspensión en sentido contrario se mantienen las esferas a la distancia original. La fuerza se mide por el ángulo que hay que girar el cabezal. Coulomb halló que la fuerza ejercida por una carga sobre otra es directamente proporcional al producto de ambas cargas (q1q2). También observó que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r entre las esferas cargadas. Esta relación se conoce como ley de Coulomb.

La ley de Coulomb es válida sólo en condiciones 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.
En términos matemáticos, la magnitud de la fuerza que cada una de las dos cargas puntuales y ejerce sobre la otra separadas por una distancia se expresa como:
Dadas dos
cargas puntuales y separadas una distancia en el vacío, se atraen o repelen entre sí con una fuerza cuya magnitud está dada por:
La Ley de Coulomb se expresa mejor con magnitudes vectoriales:





donde


es un vector unitario que va en la dirección de la recta que une las cargas, siendo su sentido desde la carga que produce la fuerza hacia la carga que la experimenta.

Al aplicar esta fórmula en un ejercicio ,se debe colocar el signo de las cargas q1 o q2 ,según sean éstas positivas o negativas.
El exponente (de la distancia: d) de la Ley de Coulomb es, hasta donde se sabe hoy en día, exactamente 2. Experimentalmente se sabe que, si el exponente fuera de la forma

, entonces .




Representación gráfica de la Ley de Coulomb para dos cargas del mismo signo.

Obsérvese que esto satisface la tercera de la ley de Newton debido a que implica que fuerzas de igual magnitud actúan sobre y . La ley de Coulomb es una ecuación vectorial e incluye el hecho de que la fuerza actúa a lo largo de la línea de unión entre las cargas.

BIBLIOGRAFIA:

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