Algunos problemas con la energía eléctrica.

Ep=K.Qq/r

1. Tenemos dos cargas de +1microculombio situadas en los puntos (0,0) y (2,0)m.
a)Calcular ala energía eléctrica de una carga de -1 miliculombio situada en el punto (1,0).
b)Calcular la energía eléctrica de una carga de -1miliculombio situada en el punto (4,0).
c) Qué puedes decir de los valores anteriores.


2.  Tenemos una carga de -6 microculombios situada en el origen de coordenadas. Otra carga de 2 miliculombios está situada en el punto (2,0) inicialmente en reposo.


3. Selectividad 2008 . Junio 1.2  Septiembre Cuestión D

Campo eléctrico.

1. Una gota de aceite cargada se encuentra en el interior de un campo eléctrico vertical. ¿Qué condiciones se deben dar para que esté en equilibrio?.
Si el radio de la gota es de 2 micras y su carga de 3e-  ¿Que intensidad y dirección tiene el campo eléctrico?
V=4/4pir3   d=950 kg/m3   e=1,6 . 10 -19C

2.         Se somete una partícula de 0’1 g de masa y carga 1 µC a la acción de un campo eléctrico uniforme de magnitud 200 N/C en la dirección del eje Y. Inicialmente la partícula está en el origen de coordenadas, moviéndose con una velocidad de 1 m/s según el eje y. ¿Qué velocidad tendrá cuando llegue al punto (0,1), si ignoramos la acción de la gravedad.

3. :        Se tienen cuatro cargas en los vértices de un cuadrado de 20 cm de lado de valor Q = +4´10^-6 C. Determinar:

a)    El campo eléctrico en el centro de una cara del cuadrado.

b)    fuerza que actuará sobre una carga  igual situada en ese punto.

Exámenes de óptica.

Año 2013

Año 2012

Examen de un Instituto cualquiera:

Benjamin Franklin y el Pararrayos

CHISPAS Y RAYOS.  MARCOS SANCHEZ

Franklin estaba particularmente interesado en la electricidad y en el magnetismo, que en aquellos momentos se comprendían muy poco. En 1745, un físico holandés llamado Píeter van Musschenbroek, inventó un dispositivo de almacenamiento eléctrico que se conoció como «la botella de Leiden». Las botellas de Leiden, al ser tocadas, producían una chispa y una descarga eléctrica. Sospechando que el rayo era una forma de electricidad similar a la chispa de la botella de Leiden, Franklin decidió intentar capturar la electricidad de un rayo en una de sus botellas.

Un día de 1752, conectó un alambre a una cometa de la cual pendía un hilo de seda atado a una llave. Hizo volar su cometa hacia un nubarrón y, cuando colocó su mano cerca de la llave, una chispa saltó entre ambas. Después consiguió cargar la botella con la energía del rayo, a través de la llave, al igual que podía haberla cargado con una máquina generadora de chispas. Fue una emocionante demostración de que el rayo y la humilde chispa de la botella eran el mismo fenómeno.  Pero tuvo mucha suerte: las dos personas siguientes en intentar el mismo experimento terminaron electrocutadas.

Franklin fue capaz de dar una inmediata aplicación práctica a su descubrimiento. Decidió que el rayo se abatía sobre un determinado edificio cuando éste almacenaba una carga durante una tormenta. Su experiencia con la~ botellas de Leyden le demostraba que éstas se descargaban con mucha mayor facilidad si se las proveía de una aguja.

Es decir, que la carga se disipaba con tanta rapidez a través de la aguja, que las botellas no podían ser cargadas a la primera. ¿Por qué no, entonces, fijar una varilla metálica puntiaguda en lo alto de un edificio y conectarla adecuadamente con el suelo, a fin de que cualquier carga que almacenara pudiera descargarse rápida y silenciosamente, y que ninguna carga se acumulara hasta el punto de desencadenar una descarga de consecuencias desastrosas?

Franklin publicó sus ideas sobre la materia en 1752 en Poor Richard’s Almanac, y en seguida empezaron a instalarse los pararrayos (líghtning rods, «varillas para el rayo»), primero en América y luego en Europa. Demostraron su eficacia, y por vez primera en la historia una catástrofe natural no se prevenía mediante la plegaria o los encantamientos mágicos de una u otra clase, que realmente nunca daban resultado, sino por la confianza en la comprensión de las leyes naturales, que sí era eficaz.

En cuanto los pararrayos aparecieron en los campanarios de las iglesias (que al ser el punto más elevado de la ciudad eran particularmente vulnerables), la cuestión quedó clara para todos.

besos eléctricos

He encontrado en un blog esta curiosa noticia.

El otro día me sucedió un caso curioso, algo que jamás me había pasado. Es un fenómeno que al principio me extrañó, por lo que he buscado información. Bueno, os voy a relatar lo que pasó. Subía yo por unas escaleras mecánicas de un centro comercial, del cual no diré el nombre para no hacer publicidad. En mitad de dichas escaleras, mi pareja y yo nos dimos un beso y nos apartamos con una expresión de incomprensión en el rostro mientras nos llevábamos los dedos al labio superior. Habíamos sentido los dos a la vez un pinchazo en el labio, ella pensó que la había pinchado con los pelos de la cara y yo, que ella tendría una herida en el labio. Al mirarnos extrañados le pregunté que qué había pasado y me contestó que le había pinchado, no podía ser, no los dos a la vez. Habíamos sentido un pequeño corrientazo que nos dejó una sensación de picor y medio quemazón en el labio. No dejábamos de pasar la lengua por el labio debido a la molesta sensación. Llegamos a la conclusión de que había sido electricidad, estática seguramente. Tardamos un poco en darnos el siguiente beso por si las moscas. Debido a este curioso fenómeno, decidí informarme de si esto era posible y encontré un caso que sucede en el Empire State Building. Encontré otras curiosidades sobre como provocarlo y distintas intensidades. Es curioso como los cuerpos humanos son capaces de crear y transmitir electricidad estática. Parece que sí se puede crear y suceder un beso eléctrico, así que para todo aquel que tenga la oportunidad, debería probarlo, es una sensación extraña. Al final si va a ser cierto eso de que hay besos que te hacen sentir chispas.

Historia de los "besos eléctricos":

El Conde de Moschenbroeck tomó una botella y la llenó de agua. Dentro de la botella puso un conductor (hierro) y en el otro extremo comenzó a generar electricidad con una bola de cristal que puso a rotar (la fricción separa cargas). Andreas, ayudante del Conde, tenía la botella de agua en la mano, y cuando el conde generó electricidad rotando el cristal, se produjo un "fuego eléctrico" hacia la mano de Andreas, es decir, un rayo.

El experimento se popularizó, llegando incluso a tener aplicaciones insólitas como la del Niño Pordiosero de Leipsith (Alemania) que fue atado con cintas de seda (material aislante) y sobre él se aplicaron descargas eléctricas para conocer la magnitud del fenómeno. También idearon un experimento llamado el Beso Eléctrico. Se aplicaba electricidad a una mujer parada sobre un banquillo, con lo que quedaba cargada eléctricamente. Si un muchacho le daba un beso, el dolor era terrible, teniendo en cuenta que los labios son partes muy sensibles del cuerpo humano.

 

Invisibilidad con un mismo índice de refracción. Eva Pazos

 Vamos a estudiar el comportamiento de la luz, haciendo que parezca que una probeta se ha vuelto invisible. Debemos observar que ocurre cuando dos objetos tienen el mismo índice de refracción.

 

Materiales:

 Una probeta, un vaso de precipitados, aceite “para bebes” y agua.

Procedimiento:

1. Lo primero que hicimos fue echar aceite “de bebe” en la probeta. Después echamos un poco del mismo aceite en el vaso de precipitados y a continuación introducimos la probeta en él. Observamos que al tener el mismo índice de refracción el aceite de la probeta y el vaso, el ojo no apreciaba que la probeta seguía allí, es decir, parecía que había desaparecido, quedando tan solo visibles el vaso y el extremo sin recubrir  de la probeta.
2. Después se decidió seguir con el experimento un paso más. Así que introducimos en el vaso un poco de agua. Pero al entrar en contacto el agua con el aceite, estos se separaban porque al ser el aceite menos pesado que el agua, flota y ocupa la superficie de la mezcla, ya que el aceite tiene menos densidad que el agua. Entonces al quedar el aceite en la superficie y el agua por debajo, cuando se introduce la probeta,  ésta es visible solo en el agua, ya que el agua no tiene el mismo índice de refracción que el aceite. Por tanto se podía apreciar como en la parte del aceite la probeta se volvía invisible para el ojo y en la del agua la probeta era visible.
3. Esto ocurre porque la luz experimenta un fenómeno llamado refracción. La refracción es el cambio de dirección que experimentan los rayos de luz cuando pasan de un medio a otro. Este cambio de dirección depende del medio en el que nos encontremos (agua, aire, aceite), ya que la luz se propaga a diferente velocidad en ellos. Se llama índice de refracción al coeficiente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en otro medio.
4. Como los índices de refracción son los mismos, los rayos de luz no sufren desviación.

Medidas:

 El mismo índice de refracción del aceite para bebes o vegetal (1,47) y de las probetas Pyrex (1,47)

 Conclusión:

  Hemos podido observar como la probeta puede dejar de verse pero sigue estando ahí. Además esto demuestra que al tener el mismo índice de refracción los objetos no se ven separados porque los rayos de luz que los atraviesan no se desvían.

Ley de Coulomb. Eva Pazos

No fue sino hasta fines del siglo XVIII, en 1785, que el ingeniero militar francés Charles Auguste Coulomb (l736-1806) pudo medir con bastante precisión las características de las fuerzas entre partículas eléctricamente cargadas. Para ello utilizó un péndulo de torsión  que consiste en una barra AB que está sujeta por medio de un alambre vertical. Cuando uno de los extremos experimenta una fuerza, la barra gira y hace que el alambre se tuerza. Midiendo el ángulo que gira el alambre se puede determinar la magnitud de la fuerza que experimentó el extremo de la barra. Coulomb colocó en el extremo A de su péndulo una carga y acercó otra carga C. Cambiando los valores de las cargas y manteniendo la distancia entre A y C fija, encontró que mientras más grande es cada una de las cargas, mayor es la magnitud de la fuerza entre ellas (ya sea de atracción si las cargas son opuestas, o de repulsión si son iguales). De hecho, si una de las cargas aumenta al doble, la fuerza aumenta al doble, si la carga aumenta al triple, la fuerza aumenta al triple y así sucesivamente. Además, mientras más separadas estén las cargas, menor será la fuerza. Así si la distancia entre A y C aumenta al doble, la fuerza disminuye a la cuarta parte; si la distancia aumenta al triple, la fuerza disminuye a la novena parte, etc. Este conjunto de resultados recibe el nombre de ley de Coulomb
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