Informe: Fuerza de Coulomb
Enviado por Diego Ibaceta • 10 de Noviembre de 2020 • Informes • 3.406 Palabras (14 Páginas) • 138 Visitas
[pic 1]
[pic 2]Resultados
Objetivos de la experiencia
- Encontrar una relación empírica entre las variables d y R.
- Comprobar la ley de Coulomb.
- Comparar una simulación con datos experimentales reales.
En primer lugar, se tomaron las medidas en un software de Ley de Coulomb, medidas que se presentan en las tablas de a continuación:
La siguiente tabla presenta la relación de fuerza entre 2 cargas alterando la distancia que las separa. Se ocuparon cargas constantes para q1 y q2 de 1 [ụC].
Distancia [m] | Fuerza [N] |
0,01 | 90 |
0,02 | 22,5 |
0,03 | 10 |
0,04 | 5,6 |
0,05 | 3,6 |
0,06 | 2,5 |
0,07 | 1,8 |
0,08 | 1,4 |
0,09 | 1,1 |
0,1 | 0,9 |
Tabla 1: Muestra los datos obtenidos por el software de Ley de Coulomb, en donde se da a conocer como varía la fuerza en función de la distancia entre las cargas. Es importante mencionar que todas estas mediciones fueron efectuadas bajo una distancia entre cargas constante de 4[cm].
A partir de la Tabla 1 se procede a graficar la relación:
[pic 3]
Gráfico 1: Muestra la relación experimental por los datos obtenidos del software de Ley de Coulomb entre los datos de distancia y fuerza. Se grafica también la línea de tendencia con un ajuste potencial entre las variables.
En segunda instancia, se tiene la siguiente tabla:
q1 [C] | q2 [C] | q1 * q2 [C²] | Fuerza [N] |
0,000001 | 0,000001 | 1E-12 | 5,6 |
0,000002 | 0,000002 | 4E-12 | 22,5 |
0,000003 | 0,000003 | 9E-12 | 50,6 |
0,000004 | 0,000004 | 1,6E-11 | 90 |
0,000005 | 0,000005 | 2,5E-11 | 140,6 |
0,000006 | 0,000006 | 3,6E-11 | 202,5 |
0,000007 | 0,000007 | 4,9E-11 | 275,6 |
0,000008 | 0,000008 | 6,4E-11 | 360 |
0,000009 | 0,000009 | 8,1E-11 | 455,6 |
0,00001 | 0,00001 | 1E-10 | 562,5 |
Tabla 2: Muestra la relación entre la magnitud de las cargas medidas con el software con su fuerza. Estos datos fueron tomados a partir de un radio constante de 0,04 [m].
A partir de la Tabla 2 se procede a graficar la relación:
[pic 4]
Gráfico 2: Se puede apreciar la relación empírica entre las variables de fuerza y producto de las cargas, datos tabulados en la Tabla 2. Se grafica una linea de tendencia con ajuste lineal que se sobrepone de manera perfecta a la gráfica.
Columna1 | Columna2 |
Diametro [m] | 0,0222 |
Masa [kg] | 0,00035 |
Largo [m] | 0,488 |
Gravedad [m/s²] | 9,7943 |
Tabla 3:Se pueden observar las condiciones iniciales del experimento realizado de manera presencial por estudiantes de la universidad.
d ± 0,0005 [m] | R ± 0,0005 [m] | F ± 1E-10 [C] |
0,024 | 0,031 | 0,000169 |
0,02 | 0,035 | 0,000140 |
0,013 | 0,05 | 9,13E-05 |
0,01 | 0,057 | 7,02E-05 |
0,008 | 0,065 | 5,62E-05 |
0,006 | 0,073 | 4,21E-05 |
0,005 | 0,082 | 3,51E-05 |
0,004 | 0,091 | 2,81E-05 |
0,003 | 0,1 | 2,11E-05 |
0,002 | 0,109 | 1,40E-05 |
Tabla 4:Se muestran las mediciones realizadas por estudiantes universitarios, que da cuenta de las distancias entre las cargas y la fuerza que se produce entre estas.
[pic 5]
Gráfico 3:Se grafican los datos tomados por estudiantes universitarios, la fuerza entre las 2 cargas en función de la distancia r entre ellas. Se logra apreciar que de la linea de tendencia fue realizada con un ajuste potencial.
Análisis
Parte 1: Análisis de instrumentos.
Para esta experiencia se utilizó un software de simulación, cuyo objetivo principal es medir la fuerza de repulsión o atracción entre dos cargas (que simulan ser puntuales y con un valor fijo) con la posibilidad de modificar distintas variables, como lo son la distancia entre las cargas y el valor de cada una de ellas.
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