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Informe de Laboratorio
Curso: FÍSICA II.
Laboratorio #: 3. Grupo #: 1.
LEY DE COULOMB
Acosta R1, Arrázola J1, Barón O1, Muñoz J1.
1 Ing. de Transporte y Vías, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja,
Colombia.
Resumen: Con ayuda del simulador de la ley de coulomb se realizaron tres experimentos, el
primer experimento consistió en mantener fijo el valor de las cargas y variar las distancias,
con esto, hallar la fuerza; para el segundo se varió el valor de una de las cargas y mientras
se fijó el valor de las otras variables, también con el fin de calcular la fuerza; el tercer y
último experimento, trató en hallar la magnitud de la fuerza y la fuerza gravitacional de un
oxígeno. Para los dos primeros experimentos, se graficaron los datos obtenidos, a cuyas
gráficas se les hizo el ajuste, de las cuales se obtuvieron unas ecuaciones, para finalmente
hallar la constante de coulomb, a partir de estas gráficas.
Palabras Clave: Cargas estáticas, constante de Coulomb, distancia, fuerza.
I. MARCO TEÓRICO
Ley de Coulomb:
La fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es
proporcional al producto de las 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.
𝐹 = 𝑘 ∗ 𝑞1𝑞2
𝑟2
Donde 𝑘𝑘𝑒𝑒 es una constante conocida como constante de
Coulomb. El valor de la constante de Coulomb depende de la
elección de las unidades. La unidad de carga en el SI es el
coulomb (C). La constante de coulomb en SI equivale
𝑘 = 9 ∗ 109𝑁𝑚2
𝐶2
Esta constante se expresa como
𝑘 = 1
4𝜋𝜀
Donde la constante 𝜀0 (griega minúscula épsilon) se conoce
como permitividad del vacío, cuyo valor es
𝜀0= 8.85 ∗10−12 𝐶2
𝑁𝑚2
La unidad de carga más pequeña e conocida en la naturaleza,
es la carga de un electrón (e-) o de un protón (e+), con una
magnitud de:
𝑒 = 1.60218𝑥10−19C
Las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton
(ley de acción y reacción), es decir, las fuerzas que dos cargas
eléctricas puntuales ejercen entre si son iguales en modulo y
dirección, pero de sentido contrario: 𝐹 = −𝐹.
II. MATERIALES
A. Emulador
➢ Consta de una aplicación que demuestra la ley de
Coulomb, por medio de dos cargas que actúan a
cierta distancia medida por un metro.
III. PROCEDIMIENTO
El fin de esta práctica fue verificar experimentalmente mediante
un emulador de experiencias de cargas puestas en acción, la
forma en que dichas cargas actuaban entre sí.
Para la primera experiencia se tomaron dos cargas fijas, en la
cual se buscaba hallar el valor de la fuerza con base a una
distancia que variaba entre las mismas. A dichos componentes
se buscó el valor de la constante K en el experimento, con el fin
de compararla con la constante teórica. Para hallar ese valor es
necesario linealizar las distintas ecuaciones que se presenten
durante la realización de la gráfica, ya que de ahí salen los
valores teóricos.
En el segundo experimento se tomaron los mismos elementos
que en el primer experimento, la diferencia fue que la variable
independiente cambió y en este experimento fue la primera
carga. Se manejó una misma distancia y una carga dos estáticas.
De igual forma se halló el valor de la constante K experimental,
se comparó el valor con la misma constante, pero con su valor
teórico.
El experimento tres, se basó en el cálculo de la magnitud de la
fuerza eléctrica entre el protón y electrón del átomo de
hidrogeno, a una distancia de 0.53 *10^-10, cuyas cargas del
