En esta imagen podemos observar la diferencia entre el campo magnético y el campo eléctrico.
viernes, 18 de octubre de 2013
Representación Gráfica De Las Interacciones Eléctricas
En esta imagen podemos observar la diferencia entre el campo magnético y el campo eléctrico.
Ley De Gravitación Universal
La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Ésta fue presentada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica,
publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación
cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con
que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza
con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del
valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa.
También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si
toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente
en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un
punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las
interacciones entre cuerpos complejos.
Así, con todo esto resulta que la ley de la Gravitación Universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas M1 y M2 separados una distancia
es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:
F=(G) (M1xM2 / r²)
donde
G= (6.67428 +/- 0.00067) x 10^-11 N² m² Kg²
Esta ley recuerda mucho a la forma de la ley de Coulomb para las fuerzas electrostáticas, ya que ambas leyes siguen una ley de la inversa del cuadrado (es decir, la fuerza decae con el cuadrado de la distancia) y ambas son proporcionales al producto de magnitudes propias de los cuerpos (en el caso gravitatorio de sus masas y en el caso electrostático de su carga eléctrica).
Aunque actualmente se conocen los límites en los que dicha ley deja de tener validez (lo cual ocurre básicamente cuando nos encontramos cerca de cuerpos extremadamente masivos), en cuyo caso es necesario realizar una descripción a través de la Relatividad General enunciada por Albert Einstein en 1915, dicha ley sigue siendo ampliamente utilizada y permite describir con una extraordinaria precisión los movimientos de los cuerpos (planetas, lunas, asteroides, etc) del Sistema Solar, por lo que a grandes rasgos, para la mayor parte de las aplicaciones cotidianas sigue siendo la utilizada, debido a su mayor simplicidad frente a la Relatividad General, y a que ésta en estas situaciones no predice variaciones detectables respecto a la Gravitación Universal.
Esta imagen es un ejemplo de la formula anterior, pero con respecto a la luna y a la tierra.
Así, con todo esto resulta que la ley de la Gravitación Universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas M1 y M2 separados una distancia
es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:F=(G) (M1xM2 / r²)
donde
- F : es el módulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos, y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos.
- G :es la constante de la Gravitación Universal.
G= (6.67428 +/- 0.00067) x 10^-11 N² m² Kg²
en unidades del Sistema Internacional.
Esta ley recuerda mucho a la forma de la ley de Coulomb para las fuerzas electrostáticas, ya que ambas leyes siguen una ley de la inversa del cuadrado (es decir, la fuerza decae con el cuadrado de la distancia) y ambas son proporcionales al producto de magnitudes propias de los cuerpos (en el caso gravitatorio de sus masas y en el caso electrostático de su carga eléctrica).
Aunque actualmente se conocen los límites en los que dicha ley deja de tener validez (lo cual ocurre básicamente cuando nos encontramos cerca de cuerpos extremadamente masivos), en cuyo caso es necesario realizar una descripción a través de la Relatividad General enunciada por Albert Einstein en 1915, dicha ley sigue siendo ampliamente utilizada y permite describir con una extraordinaria precisión los movimientos de los cuerpos (planetas, lunas, asteroides, etc) del Sistema Solar, por lo que a grandes rasgos, para la mayor parte de las aplicaciones cotidianas sigue siendo la utilizada, debido a su mayor simplicidad frente a la Relatividad General, y a que ésta en estas situaciones no predice variaciones detectables respecto a la Gravitación Universal.
La Interacción Gravitatoria
La interacción gravitatoria es la interacción consecuencia del campo gravitatorio, esto es, de la deformación del espacio por la existencia de materia.
Su estudio comenzó con Newton, al proclamar su célebre ley de atracción universal, siendo en la actualidad desarrolladas ideas sobre la misma a partir de la relatividad general de Einstein
Desde el punto de vista clásico, la interacción gravitatoria, es la fuerza atractiva que sufren dos objetos con masa. Esta fuerza es proporcional al producto de las masas de cada uno, e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separa.
La constante de proporcionalidad es la constante de gravitacion universal, G:
Esta imagen representa al Sol, a la tierra, y a la fuerza de gravedad en el espacio, y como podemos ver, debido a que el Sol, consta de más masa, tiene una mayor fuerza gravitacional que la tierra y eso ocaciona que los planetas giren a su alrededor.
Su estudio comenzó con Newton, al proclamar su célebre ley de atracción universal, siendo en la actualidad desarrolladas ideas sobre la misma a partir de la relatividad general de Einstein
Desde el punto de vista clásico, la interacción gravitatoria, es la fuerza atractiva que sufren dos objetos con masa. Esta fuerza es proporcional al producto de las masas de cada uno, e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separa.
La constante de proporcionalidad es la constante de gravitacion universal, G:
- G = 6.67 × 10-11 N · m2/kg2
- g = 9.8 m/s2
Esta imagen representa al Sol, a la tierra, y a la fuerza de gravedad en el espacio, y como podemos ver, debido a que el Sol, consta de más masa, tiene una mayor fuerza gravitacional que la tierra y eso ocaciona que los planetas giren a su alrededor.
Formas De Cargar Un Cuerpo
Existen 3 formas de electrizár un objet, estas son:
A.- Electrizacion por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
B.- Electrizacion por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.
Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.
C.- Electrizacion por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
A.- Electrizacion por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
B.- Electrizacion por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.
Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.
C.- Electrizacion por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
Esta imagen es un Resumen y explicación de lo anterior.
Conductores, Aisladores y Semiconductores
Conductores = Son los que ofrecen muy poca resistencia al paso de la corriente eléctrica.
Ejemplos : Oro, Plata, Cobre, Aluminio.
Aisladores = Son los que ofrecen mucha resistencia al paso de la corriente eléctrica.
Ejemplo = Aire, goma, madera.
Es importante recordar que si la diferencia de potencial es muy alta puede romperse el "dieléctrico" del material y la electricidad pasa.
Ejemplo, los rayos rompen el dieléctrico del aire y descargan la electricidad de las nubes a la tierra.
Semiconductores, son elementos utilizados en electrónica para "manejar" una corriente electrica. Poseen una "juntura" que define el comportamiento del semiconductor.
Ejemplos: Diodos rectificadores, triacs, transistores, etc.
Ejemplos : Oro, Plata, Cobre, Aluminio.
Aisladores = Son los que ofrecen mucha resistencia al paso de la corriente eléctrica.
Ejemplo = Aire, goma, madera.
Es importante recordar que si la diferencia de potencial es muy alta puede romperse el "dieléctrico" del material y la electricidad pasa.
Ejemplo, los rayos rompen el dieléctrico del aire y descargan la electricidad de las nubes a la tierra.
Semiconductores, son elementos utilizados en electrónica para "manejar" una corriente electrica. Poseen una "juntura" que define el comportamiento del semiconductor.
Ejemplos: Diodos rectificadores, triacs, transistores, etc.
Interacción Eléctrica
Una interacción Eléctrica seda entre dos o más cuerpos, y es la influencia dinámica que dichos cuerpos se ejercen mutuamente.
Por extensión, es usual usarlo como sinónimo de fuerzas o "tipos" de fuerzas (interacciones gravitacionales, electricas, magnéticas, electrodébiles, etc.).
Pero también puede usarse para referirse específicamente a la segunda ley de newton en el experimento de choque elástico de dos particulas puntuales. Y pensando en el intercambio de momento lineal.
dp / dt = M a
Aquí, la "interacción" es "por contacto", a diferencia de las que mencioné arriba que se llaman interacciones a distancia
Por extensión, es usual usarlo como sinónimo de fuerzas o "tipos" de fuerzas (interacciones gravitacionales, electricas, magnéticas, electrodébiles, etc.).
Pero también puede usarse para referirse específicamente a la segunda ley de newton en el experimento de choque elástico de dos particulas puntuales. Y pensando en el intercambio de momento lineal.
dp / dt = M a
Aquí, la "interacción" es "por contacto", a diferencia de las que mencioné arriba que se llaman interacciones a distancia
La Ley De Coulomb
La ley de Coulomb puede expresarse como:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
Desarrollo de la ley:
Charles-Augustin de Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a hacerla regresar a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de si sus cargas son negativas o positivas.
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
Desarrollo de la ley:
Charles-Augustin de Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a hacerla regresar a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de si sus cargas son negativas o positivas.
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