Fuerza y Ley

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Tipos de fuerza eléctrica 

  • Fuerza de repulsiónOcurre cuando entran en contacto cargas eléctricas de igual signo (dos protones o dos electrones)
  • Fuerza de atracciónOcurre cuando entran en contacto cargas eléctricas de signos contrarios (un protón y un electrón)

Guitarra eléctrica

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¿Y qué es la Ley de Coulomb?

Enunciado

La fuerza eléctrica con la que se atraen o repelen dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las mismas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y actúa en la dirección de la recta que las une.

Su ecuación: 

F = k · (q1 · q/ r2)

F es la magnitud de la fuerza entre las cargas, q1 y q2 son las cargas medidas en culombios, r es la distancia entre las cargas medida en metros, y k es la constante de Coulomb,  con un valor de 8,99 ⋅ 109 N·m2/C

Representación 

Mira la siguiente imagen 

Si no te queda claro, no te preocupes, te lo explicaré de forma mas simple:  La carga 1  ejerce fuerza sobre la carga 2, y se representa en la carga 2. Simultaneamente, la carga 2 ejerce fuerza, sobre la carga 1, con igual valor pero sentido contrario, y se representa sobre la carga 1.

Si no te quedó claro, no te preocupes, te lo explico de forma más simple:

La carga 1  ejerce fuerza sobre la carga 2, y se representa en la carga 2. Simultáneamente, la carga 2 ejerce fuerza sobre la carga 1, con igual valor pero sentido contrario, y se representa sobre la carga 1.

La ley en detalle 

1. La fuerza 

La ley de Coulomb permite determinar la fuerza eléctrica (F) entre dos cuerpos cargados.

2. La fuerza y las cargas

El valor de la fuerza F es directamente proporcional al producto del módulo de  las cargas. 

Si se triplica una de las cargas, se triplica la fuerza. 

F ∝ q1 · q2

3. La fuerza y la distancia

La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Es decir, si la distancia aumenta “n veces”, la fuerza disminuirá “n veces cuadradas” 

F ∝ 1 / r2

Por ejemplo, si la distancia aumenta al triple, la fuerza disminuirá “3 al cuadrado ”, es decir nueve veces.

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La ley en movimiento 

Mira el video para comprender el tema con otro recurso...

Transcripción del audio del video 

En este video, revisaremos la Ley de Coulomb.

Esta ley se utiliza para calcular la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas separadas por una cierta distancia. Se expresa mediante la siguiente ecuación:

F = k q1​q2​/ r2

donde, 

  • F representa la fuerza electrostática (de atracción o repulsión) en newtons (N).
  • q₁ y q₂ son los valores de las cargas eléctricas, medidos en coulombs (C).
  • r es la distancia de separación entre las cargas, expresada en metros (m).
  • k es la constante de proporcionalidad electrostática, con un valor de 9 × 10⁹ N·m²/C².

Es importante recordar que estas son las unidades que deben utilizarse al aplicar la Ley de Coulomb.

Propiedades de la Ley de Coulomb

1. Proporcionalidad directa con el producto de las cargas
La fuerza electrostática es directamente proporcional al producto de las cargas. Esto significa que si el producto de las cargas aumenta n veces, la fuerza también aumentará n veces.

Por ejemplo, si el producto de las cargas se duplica, la fuerza de atracción o repulsión también se duplicará.
Si el producto de las cargas se reduce a la quinta parte, la fuerza también se reducirá a la quinta parte.

2. Proporcionalidad inversa con el cuadrado de la distancia
La fuerza electrostática es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas.

Si la distancia entre las cargas se duplica, la fuerza disminuye 4 veces (ya que 2= 4).
Si la distancia se reduce a la quinta parte, la fuerza aumentará 25 veces (ya que 52 = 25)
Esta ley es fundamental para entender la interacción entre cargas eléctricas y su comportamiento en distintos sistemas físicos.