ENCUESTA♥

PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA – (TIPO I)

Las preguntas de este tipo constan de un enunciado y de cuatro posibilidades de respuesta entre las cuales debe escoger la que considere correcta.

1.

Se patea un balón que describe una trayectoria parábolica como se aprecia en la figura:

 

La magnitud de la aceleración en el punto A es aA y la magnitud de la aceleración en el punto B es aB. Es cierto que

A.

aA < aB
B.

aA = aB = 0
C.

aA> aB
D.

2.

De los siguientes vectores, el que corresponde a la aceleración del balón en el punto A,es:

A.
B.
C.
D.

RESPONDA LAS PREGUNTAS 3 Y 4 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

 

Cuando un cuerpo cae dentro de un fluido experimenta una fuerza de viscosidad que es proporcional a su velocidad y de dirección contraria a ella.

3.

De las siguientes gráficas de velocidad contra tiempo la que puede corresponder al movimiento de ese cuerpo es
A.

B.
C.
D.

4.

La aceleración de ese cuerpo, para valores grandes del tiempo, tiende a valer

 

A. g/2
B.
g
g = aceleración de la gravedad
C. cero
D. infinito

5.

 

 

 

 

 

Se fabrica un instrumento para estudiar la presión hidrostática conectando dos émbolos de plástico con un resorte e introduciéndolos en un tubo como se muestra en la figura. Los émbolos evitan que el fluido llene el espacio entre ellos y pueden deslizarse sin rozamiento a lo largo del tubo. Al ir introduciendo el instrumento en un tanque con agua los émbolos se mueven dentro del tubo y adoptan la posición.

 

A.

B.
C.
D.

6.

 

 

 

Un submarino se encuentra a una profundidad h. Para ascender bombea al exterior parte del agua acumulada en sus tanques. Tres estudiantes afirman que:

Estudiante 1: El submarino asciende, porque el empuje aumenta

Estudiante 2: El submarino asciende, porque el empuje aumenta y el peso disminuye

Estudiante 3: El submarino asciende, porque la fuerza neta est· orientada hacia arriba

Los estudiantes que hacen afirmaciones correctas son

A. los estudiantes 1 y 2
B. los tres estudiantes
C. sólo el estudiante 3
D. sólo el estudiante 2

RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 A 9 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

 

Tres bloques de masas iguales están alineados sobre una mesa sin fricción. El bloque 1 avanza con velocidad constante V y choca inelásticamente contra el bloque 2, quedando pegado a él. Estos dos bloques chocarán inelásticamente contra el tercero que queda pegado a los anteriores.

7. La velocidad del conjunto final es igual a
A.
B.
C.
D.

8.

 

 

 

 

Si en la situación anterior se tuviesen n bloques y chocasen sucesiva e inelásticamente en igual forma, la velocidad del conjunto final formado por los n bloques, será igual a

A.
B.
C.
D.

9. Para cualquiera de las colisiones de las dos preguntas anteriores se puede afirmar que:
A. se conservan tanto la energía cinética como la cantidad de movimiento lineal
B. no se conservan ni la energía cinética ni la cantidad de movimiento lineal
C. únicamente se conserva la cantidad de movimiento lineal
D. únicamente se conserva la energía cinética

10.

 

Sobre un cuerpo de 1 kg, que inicialmente se encuentra en el punto x = 0 m y y = -1m, con velocidad de 3 m/s en la dirección del eje y, actúa una fuerza de 1N en la dirección del eje x. Al cabo de 1 segundo el cuerpo se encontrará en la región

A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

11.
La energía cinética al llegar al piso, de un cuerpo de masa m que se suelta desde el reposo desde una altura h, es Ko . Si se deja caer desde el reposo un cuerpo de masa m/4, desde una altura h/2, la energía cinética al llegar al suelo es
A. Ko/6
B. 8 Ko
C. Ko/ 8
D. Ko/ 2

12. La gráfica aceleración contra velocidad para el movimiento rectilÌneo de un carro que parte del reposo es la siguiente.

t1 es el tiempo que tarda el carro desde arrancar hasta llegar a una velocidad Vo y t2 es el tiempo que tarda en pasar de Vo a 2Vo. Puede concluirse que

A. t1 = t2
B. t1= 2t2
C. t1=(2/3) t2
D. t1 = (3/2)t2

RESPONDA LAS PREGUNTAS 13 Y 14 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

 

El dispositivo indicado en la figura consta de una caja dividida en dos partes por un émbolo sin fricción. En el compartimiento de la izquierda hay n moles de gas ideal y un resorte de constante K y longitud natural R que sujeta el émbolo permaneciendo elongado en equilibrio, como se muestra.

13.
De acuerdo con ésto y sabiendo que la temperatura del gas es To, se tiene que la constante K del resorte es igual a

A.

 

B.

 

C.

 

D.

14. Si en el compartimiento vacío de la situación anterior se introducen n moles de gas ideal, sucederá que el émbolo
A. permanece en donde estaba, pues las presiones de los gases son iguales en los dos compartimientos
B. se corre hacia la izquierda puesto que el nuevo gas ejerce fuerza sobre el émbolo
C. se corre hacia la derecha dado que el resorte debe comprimir el nuevo gas
D. puede moverse a un lado u otro dependiendo de la presión del vacÌo en la situación inicial

15. Se tiene agua fría a 10 ºC y agua caliente a 50 ºC y se desea tener agua a 30 ºC, la proporción de agua fría : agua caliente que se debe mezclar es
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 4
D. 1 : 5

RESPONDA LAS PREGUNTAS 16 Y 17 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Dentro de una caja hermética, de paredes totalmente aislantes y al vacío, se halla un trozo de hielo a -20 ºC. La caja contiene una bombilla inicialmente apagada.

 

16.
Mientras la bombilla permanece apagada la gráfica que muestra la temperatura del hielo en función del tiempo es

A.
B.
C.
D.

17.
Estando el trozo de hielo a -20 ºC se enciende la bombilla. A partir de este instante, acerca de la temperatura del trozo de hielo se puede afirmar que:
A. no cambia, puesto que no hay materia entre la bombilla y el hielo para el intercambio de calor
B. va aumentando, porque la radiación de la bombilla comunica energía cinética a las moléculas del hielo
C. no cambia puesto que no hay contacto entre la superficie de la bombilla y la del hielo
D. aumenta, porque la luz de la bombilla crea nueva materia entre la bombilla y el hielo, que permite el intercambio de calor

PARA LOS PROBLEMAS 18 Y 19 UTILICE LOS SIGUIENTES DATOS

En la preparación de una sopa se utilizan ingredientes con masa mi y con un calor específico promedio Ci. Además de los ingredientes se añade una masa m de agua cuyo calor específico es C.

18. La energía que hay que cederle a la sopa para llevarla desde la temperatura ambiente Too, hasta su punto de ebullición Te, es
A.

B.
C.
D.

 

19.
Para terminar la sopa, una vez ésta se encuentra a la temperatura de ebullición, Te, se debe esperar a que la mitad del agua se evapore. Suponga que los ingredientes permanecen a la temperatura Te. Si es el calor latente de vaporización del agua, la energía necesaria para evaporar el agua es igual a
A.

B.
C.
D.

 

20.
En la siguiente gráfica se observa el comportamiento del volumen de 1 g de agua cuando se le aplica calor a presión atmosférica.

 

De acuerdo con la información contenida en la gráfica la temperatura para la cual la densidad del agua es máxima es

A. 8°C
B. 16°C
C. 0°C
D. 4°C

21.
Dos rayos de luz roja se refractan en dos materiales de índices de refracción n1 y n2, tales quen1> n2. El índice de refracción de un material se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en ese material.

 

Si son las longitudes de onda, frecuencia y velocidades de los rayos refractados en los materiales 1 y 2 respectivamente, se puede afirmar que

A.
B.
C.
D.

USE LA SITUACIÓN SIGUIENTE PARA CONTESTAR LAS PREGUNTAS 22 Y 23

Un parlante emite a una frecuencia fija dada.

22. Es correcto afirmar que un observador escuchar un sonido:
A. de mayor frecuencia si el observador o el parlante se mueve (n) acercándose entre sí
B. de menor frecuencia si el observador se aleja o si el parlante se acerca
C. de menor frecuencia si el observador se aleja o si el parlante se acerca
D. de mayor frecuencia si el parlante o el observador se alejan entre sí

23. Considere que el parlante se reemplaza por una fuente de luz amarilla. De la anterior situación es correcto afirmar que:
A. si la fuente de luz se acerca rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo
B. si la fuente de luz se acerca rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo
C. si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una menor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo
D. si la fuente de luz se acerca rápidamente la longitud de onda observada es mayor, es decir, la luz se corre al color azul

24.

Dos espejos planos se colocan sobre una mesa formando un ángulo de 90°, como ilustra la figura. Un rayo luminoso incide sobre el espejo 1 formando el ángulo indicado de 30°. El ángulo q que forma el rayo emergente con el espejo 2, vale

A. 15°
B. 30°
C. 45°
D 60°

Circuito de contador electrico♥

El contador digital

En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Un contador electrónico básicamente consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta mediante un visor que puede estar constituido por una serie de sencillos dígitos de siete segmentos o en su caso mediante una sofisticada pantalla de plasma.

Empezaremos por considerar un circuito de entrada que nos permita tomar la señal motivo del conteo, para lo cual hemos de pensar en la forma de tomar la señal a medir.Para que el mencionado circuito sea lo más universal posible:

• Entrada de alta impedancia (Z). El circuito no debería absorber demasiada señal para no inducir errores.
• Dicha señal, la deberemos escuadrar de forma segura.

El circuito constará de un separador de corriente continua mediante un condensador ceramico de baja capacidad (47nf/400V), para detectar las señales de alta frecuencia si es el caso, la salida se conectará a un diferenciador constituido por una puerta lógica, para una mayor seguridad dicha puerta será un disparador Schmitt (trigger Schmitt). Si utilizamos un transistor, éste debe ser de alta velocidad.

Fig. 1

El circuito de la figura 2, representa la entrada descrita, en la figura 3, más elaborada, se aprecia el circuito de entrada completo que puede servirnos en la mayoría de los casos, en la figura 4, se presenta un nuevo circuito con mejores prestaciones al que se le a añadido el mencionado disparador Schmitt formado por la puerta de alta velocidad 74HCT14 (6 inversores Schmitt). En el cual resaltamos el punto (A) ya que en él los impulsos detectados aún no estan totalmente escuadrados.

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4
 

En la figura 2, se pueden apreciar dos componentes, el condensador separa la tensión continua y la resistencia eleva la impedancia lo suficiente para nuestro cometido. En la figura 3, se propone un circuito que utiliza un transistor como seguidor de emisor con un limitador de tensión a 6V mediante el diodo zener, al que le sigue un nuevo transistor separador que mejora la salida, permitiendo así, una alimentación con un margen bastante amplio.

En la figura 4, los limitadores de tensión son los dos diodos D1 y D2, su punto común como se aprecia es conectado a la base de un transistor mediante un divisor de tensión, y la salida del seguidor de emisor, nos da la señal que utilizaremos para el contador, no obstante, se ha intercalado un inversor o puerta trigger para escuadrar al máximo dicha señal.

Anteriormente vimos cómo detectar y escuadrar los impulsos que posteriormente se han de contar. Ahora, trataremos el que es el corazón del contador propiamente dicho, es decir, la parte del circuito que se encarga de contar, almacenar y acumular cada pulso al siguiente de la cuenta anterior y si es el caso cambiar de decada.

El circuito básico que se use, dependerá de la tecnología disponible, esto lo podemos apreciar mejor en la tabla siguiente:

FAMILIA	TIPO	Relación V/C
TTL	74LS192	+ velocidad + consumo
CMOS	CD4510B	– velocidad – consumo
HCTLS	74HCTLS192	+ velocidad – consumo

Atendiendo a que la velocidad es muy importante y en cualquier momento se puede requerir esta capacidad, nos centraremos en la opción de la serie 74HCTLS192 o en su defecto por la 74LS192 ya que se trata del mismo dispositivo, lo único que cambia es el consumo, la tensión de trabajo y poco más.

El dispositivo 74HCTLS192, constituye un contador asíncrono reversible con entrada paralela, preparado para efectuar el conteo decimal en código binario BCD.

Para cargar las salidas a un determinado estado, se aplican los datos a las entradas Da, Db, Dc y Dd y se aplica el nivel bajo L a la patilla 11 ‘ load‘, esta operación de carga es independiente del reloj y del estado del contador.

En la figura 1, se muestra la disposición de las patillas como se puede ver.

 

Fig. 1
 

El circuito se completará añadiendo 3 puertas NAND correspondientes a un 74HCTLS00, una de ellas conectada como inversor y unos pocos elementos como 1 pulsador 4 preselectores, 1 conmutador y unas resistencias de 1k5 y ¼ W. También se puede hacer que el contador se ponga a una determinada cuenta de forma automática

Fig. 2 Esquema del contador para 1 dígito.

Como se desprende del circuito para incrementar el número de dígitos, tan solo habrá que añadir tantos contadores como dígitos se deseen y conectarlos en serie, prescindiendo de las subsiguientes puertas de los nuevos contadores y conectando todas las patillas de carga al mismo pulsador de igual forma que las patillas de PAC.

Por otra parte se encuentran los convertidores de BCD a 7 segmentos, compuesto por un dispositivo de la serie CMOS por ser el más tipico al igual que por ser compatible con los HCT.

 

Ley de Ohm♥

LA LEY DE OHM

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

 

Tensión o voltaje «E», en volt (V).   Intensidad de la corriente »  I «, en ampere (A).   Resistencia «R» en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica«R» y la. circulación de una intensidad  o flujo de corriente eléctrica » I » suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante. Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

Postulado general de la Ley de Ohm

 

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM

Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

 

VARIANTE PRÁCTICA: Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar.

HALLAR EL VALOR EN OHM DE UNA RESISTENCIA

 

Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia «R» en ohm de una carga conectada a un circuito eléctrico cerrado que tiene aplicada una tensión o voltaje «V» de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente eléctrica de 500 miliampere (mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:

 

 

 

 

 

Tapamos la letra “R” (que representa el valor de la incógnita que queremos despejar, en este caso la resistencia «R» en ohm) y nos queda representada la operación matemática que debemos realizar:

 

 

 

 

Como se puede observar, la operación matemática que queda indicada será: dividir el valor de la tensión o voltaje «V», por el valor de la intensidad de la corriente » I « , en ampere (A) . Una vez realizada la operación, el resultado será el valor en ohm de la resistencia «R» . En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito eléctrico cerrado es de 500 miliampere (mA). Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la intensidad esté dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los 500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado sería erróneo. Para efectuar dicha conversión dividimos 500 mA entre 1000:

 

 

 

 

Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliampere equivalen a 0,5 ampere, por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores numéricos para poder hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito eléctrico con el que estamos trabajando, tal como se muestra a continuación:.

 

 

 

 

 

 

Como se puede observar, el resultado de la operación matemática arroja que el valor de la resistencia«R» conectada al circuito es de 3 ohm.

 

HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE

 

Veamos ahora qué ocurre con la intensidad de la corriente eléctrica en el caso que la resistencia «R», en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora 6 ohm. En esta oportunidad la incógnita a despejar sería el valor de la corriente » I «, por tanto tapamos esa letra:

 

 

 

A continuación sustituimos “V” por el valor de la tensión de la batería (1,5 V) y la “R” por el valor de la resistencia, o sea, 6. A continuación efectuamos la operación matemática dividiendo el valor de la tensión o voltaje entre el valor de la resistencia:

 

 

En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente proporcional al valor de la corriente, porque cuando el valor de «R» aumenta de 3 a 6 ohm, la intensidad » I « de la corriente también, varía, pero disminuyendo su valor de 0, 5 a 0,25 ampere

HALLAR EL VALOR DE LA TENSIÓN O VOLTAJE

 

Ahora, para hallar el valor de la tensión o voltaje «V» aplicado a un circuito, siempre que se conozca el valor de la intensidad de la corriente » I » en ampere que lo recorre y el valor en ohm de la resistencia «R» del consumidor o carga que tiene conectada, podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasión la «V”, que es la incógnita que queremos despejar.

 

 

 

 

A continuación sustituyendo los valores de la intensidad de corriente » I « y de la resistencia «R» del ejemplo anterior y tendremos:

 

 

 

 

El resultado que obtenemos de esta operación de multiplicar será 1,5 V, correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que proporciona la batería conectada al circuito. Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la Fórmula General de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las incognitas. Para hallar el valor de la intensidad «I» se emplea la representación matemática de la fórmula general de esta Ley:

 

 

 

 

 

 

De donde: I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A) E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V) R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm (). Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:

 

 

 

 

 

 

Y por último, para hallar la tensión despejamos la fórmula así y como en los casos anteriores, sustituimos las letras por los correspondientes valores conocidos:

 

 

 

 

CLASES DE CIRCUITOS♥

Circuitos en serie

En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los terminales generados conectarlos al receptor.

 

Circuito en paralelo
 

En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el circuito.

Caída de tensión en un receptor

Aparece un concepto nuevo ligado a la tensión. Cuando tenemos más de un receptor conectado en serie en un circuito, si medimos los voltios en los extremos de cada uno de los receptores podemos ver que la medida no es la misma si aquellos tienen resistencias diferentes. La medida de los voltios en los extremos de cada receptor la llamamos caída de tensión.

La corriente en los circuitos serie y paralelo

Una manera muy rápida de distinguir un circuito en seria de otro en paralelo consiste en imaginala circulación de los electrones a través de uno de los receptores: si para regresen a la pila atravesando el receptor, los electrones tienen que atravesar otro receptor, el circuito está en serie; si los electrones llegan atravesando sólo el receptor seleccionado, el circuito está en paralelo.

Pulsa sobre los circuitos de abajo para ver el movimiento de los electrones

Características de los circuitos serie y paralelo

	Serie	Paralelo
Resistencia	Aumenta al incorporar receptores	Disminuye al incorporar receptores
Caida de tensión	Cada receptor tiene la suya, que aumenta con su resistencia.  La suma de todas las caídas es igual a la tensión de la pila.	Es la misma para cada uno de los receptores, e igual a la de la fuente.
Intensidad	Es la misma en todos los receptores e igual a la general en el circuito. Cuantos más receptores, menor será la corriente que circule.	Cada receptor es atravesado por una corriente independiente, menor cuanto mayor resistencia.  La intensidad total es la suma de las intensidades individuales. Será, pues, mayor cuanto más receptores tengamos en el circuito.
Cálculos

 

 

Ley de Columb♥

LEY DE COULOMB

 

 

 

 Aún cuando los fenómenos electrostáticos fundamentales eran ya conocidos en la época de Charles Coulomb (1736-1806), no se conocía aún la proporción en la que esas fuerzas de atracción y repulsión variaban. Fue este físico francés quien, tras poner a punto un método de medida de fuerzas sensible a pequeñas magnitudes, lo aplicó al estudio de las interacciones entre pequeñas esferas dotadas de carga eléctrica. El resultado final de esta investigación experimental fue la ley que lleva su nombre y que describe las características de las fuerzas de interacción entre cuerpos cargados.
Cuando se consideran dos cuerpos cargados (supuestos puntuales), la intensidad de las fuerzas atractivas o repulsivas que se ejercen entre sí es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separa, dependiendo además dicha fuerza de la naturaleza del medio que les rodea.
Como fuerzas de interacción, las fuerzas eléctricas se aplican en los respectivos centros de las cargas y están dirigidas a lo largo de la línea que los une.

La expresión matemática de la ley de Coulomb es:

 

en donde q y q’ corresponden a los valores de las cargas que interaccionan tomadas con su signo positivo o negativo, r representa la distancia que las separa supuestas concentradas cada una de ellas en un punto y K es la constante de proporcionalidad correspondiente que depende del medio en que se hallen dichas cargas.
El hecho de que las cargas aparezcan con su signo propio en la ecuación anterior da lugar a la existencia de dos posibles signos para la fuerza Fe, lo cual puede ser interpretado como el reflejo de los dos tipos de fuerzas, atractivas y repulsivas, características de la interacción electrostática. Así, cargas con signos iguales darán lugar a fuerzas (repulsivas) de signo positivo, en tanto que cargas con signos diferentes experimentarán fuerzas (atractivas) de signo negativo. 
La constante de proporcionalidad K toma en el vacío un valor igual a:

K = 8.9874 · 10⁹ N · m²/C²

esa elevada cifra indica la considerable intensidad de las fuerzas electrostáticas. Pero además se ha comprobado experimentalmente que si las cargas q y q’ se sitúan en un medio distinto del aire, la magnitud de las fuerzas de interacción se ve afectada. Así, por ejemplo, en el agua pura la intensidad de la fuerza electrostática entre las mismas cargas, situadas a igual distancia, se reduce en un factor de 1/81 con respecto de la que experimentaría en el vacío. La constante K traduce, por tanto, la influencia del medio.
Finalmente, la variación con el inverso del cuadrado de la distancia indica que pequeños aumentos en la distancia entre las cargas reducen considerablemente la intensidad de la fuerza, o en otros términos, que las fuerzas electrostáticas son muy sensibles a los cambios en la distancia r.

 

LEY DE COULOMB

Una carga puntual es un cuerpo cargado cuyo tamaño es despreciable en comparación con la distancia que hay entre él y otros cuerpos. En el sistema internacional (SI), la unidad de carga es el Coulomb. En la figura (1), se indican dos cargas puntuales que ejercen fuerzas electrostáticas entre ellas.

 

La notación  F12 (figura 1) significa la fuerza ejercida por la carga q1 sobre la carga q2, la cual puede ser atractiva ( cuando las cargas son de signo opuesto) o repulsiva (cuando las cargas son del mismo signo),como se indica con las flechas.

La magnitud de la fuerza electrostática  entre dos cargas punto separadas la distancia r está dada por la ley de Coulomb

,

donde,

es una constante de proporcionalidad y tiene el valor

La constante

se llama constante de permitividad.

Vectorialmente:

donde   r va de q1 a q2.

También:

Es cierto que 

, luego la ley de Coulomb satisface la tercera ley de Newton.

La fuerza   F12 es un vector. Si hay N cargas puntuales, la fuerza electrostática total,   F1 , ejercida sobre q1 por todas las otras N-1 cargas, está dada por la suma vectorial:

Ver figura 3, donde  se muestra la fuerza total sobre la carga 1 debido a las demás.

CAMPO ELECTRICO♥

Hacia el año 600 antes de Cristo (a.C.), el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que una barra de ámbar frotada con un paño atraía objetos pequeños, como trocitos de papel. Llamó electricidad a la propiedad adquirida por la barra, porque ámbar en griego se dice elektron.

 

El fenómeno se observa también en muchos otros materiales, como plástico o vidrio, y modernamente se llamacarga eléctrica a la propiedad que adquieren al frotarlos. La corriente eléctrica que utilizamos diariamente consta de cargas eléctricas en movimiento, que se producen en formas más eficientes que frotando cuerpos.

Carga eléctrica

 

La carga eléctrica es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos. La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos. Cualquier trozo de materia puede adquirir carga eléctrica.

La electricidad estática es una carga eléctrica que se mantiene en estado estacionario (en reposo) sobre un objeto, causada por la pérdida o ganancia de electrones.

Todo cuerpo se compone de átomos, cada uno de los cuales posee igual número de electrones y protones.

Los electrones poseen una carga negativa, y los protones unacarga positiva. Estas cargas se contrarrestan unas a otras, para que el objeto resulte neutro (no cargado).

Pero al frotar, por ejemplo, un peine o peineta sobre un chaleco los electrones saltan del chaleco al peine y éste se carga de electricidad estática.

El peine pasa a tener más electrones que protones y se carga negativamente, mientras que el chaleco con más protones que electrones, se carga positivamente.

Por lo tanto, se pueden definir dos tipos de cargas eléctricas:

1.- Carga positiva: Corresponde a la carga del protón.

2.- Carga negativa: Corresponde a la carga del electrón.

Las cargas eléctricas no se crean al frotar un cuerpo, sino que se trasladan.

Las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de signo contrario se atraen.

Igual signo: se repelen	Distinto signo: se atraen

 

En todos los fenómenos eléctricos que se originan en el interior de un sistema aislado, vale la ley de conservación de cargas , según la cual la suma de las cargas eléctricas positivas menos la de las cargas negativas se mantiene constante.

La unidad con que se mide la carga eléctrica es el coulomb (C), en honor a Charles Coulomb,  y que corresponde a lo siguiente:

1 Coulomb = 6,25×10¹⁸ electrones. Por lo que la carga del electrón es de 1,6×10^-19 C.

Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o – ), lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos, como el frotamiento (ya visto en el ejemplo del peine), el contacto y la inducción. 

 

 

Electrización por contacto

 

Un segundo método de carga es por contacto, el cual requiere «contacto» físico para que ocurra transferencia de electrones además de la existencia de un cuerpo previamente cargado. No es muy eficiente, ya que por sucesivos toques al final la carga se va «terminando». Tiene como característica fundamental que el cuerpo adquiere el mismo signo del cuerpo que está inicialmente cargado.

 

Electrización por inducción

 

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado (en la figura de abajo el tubo con carga negativa) a un cuerpo neutro (la esfera colgante), 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.

Conductores y aisladores

 

El fenómeno de la electrización consiste, como ya vimos, en una pérdida o ganancia de electrones. Para que se produzca, los electrones han de tener movilidad.

Electroscopio

Existen algunos materiales, como los metales, que tienen la propiedad de permitir el movimiento de cargas eléctricas, y por ello reciben el nombre de conductores eléctricos. En cambio, hay otros, como el vidrio, el plástico, la seda, etc., que impiden el movimiento de cargas eléctricas a través de ellos, y por esto reciben el nombre deaisladores o aislantes eléctricos.

No podemos olvidar que ningún conductor es ciento por ciento conductor ni que tampoco un material aislante es ciento por ciento aislante. De alguna manera, todos los materiales conductores impiden cierta movilidad de cargas y, por otra parte, todos los materiales aislantes permiten algo de movilidad de cargas.

Electroscopio

 

El electroscopio es un aparato que permite averiguar si un cuerpo está eléctricamente cargado o no lo está. Se compone de una botella de vidrio, un tapón de goma por cuyo centro pasa una varilla metálica que tiene, en uno de sus extremos, una pelotilla metálica y, en el otro, dos laminillas de oro o platino que, al cargarse, por contacto o por inducción, se repelen (se separan).

Corriente eléctrica

 

Diferencia de potencial

Las cargas eléctricas en movimiento en un conductor constituyen una corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es producida por una diferencia de potencial entre dos puntos. Se produce una diferencia de potencial entre dos puntos cuando éstos tienen cargas de diferente signo.

¿Cómo se produce la corriente?

Todos los cuerpos existentes en la naturaleza están eléctricamente neutros mientras no se rompa el equilibrio que existe entre el número de electrones y de protones que poseen sus átomos.

Los cuerpos en la naturaleza tienden a estar neutros; es decir, tienden a descargarse. Cuando un conductor C une dos cuerpos A y B, el cuerpo A con exceso de electrones y el cuerpo B con déficit de electrones, los electrones se distribuyen uniformemente entre ambos cuerpos. El movimiento de los electrones a través de C se conoce como corriente eléctrica.

La fuerza que impulsa a los electrones a moverse se debe a la diferencia de potencial o tensión (V) que existe entre A y B. Si la tensión es muy alta, los electrones pueden pasar de un cuerpo al otro a través del aire, por ejemplo, el rayo. En cambio, si la tensión es baja, los electrones necesitan ciertos materiales, llamados conductores, para pasar de un cuerpo a otro.

Los conductores más importantes son los metales. La Tierra es un inmenso conductor que, debido a que tiene tantos átomos, puede ganar o perder electrones sin electrizarse. Por esto, si un cuerpo electrizado se conecta a tierra, se produce una corriente eléctrica, hasta que el cuerpo se descarga.

Un cuerpo neutro tiene potencial eléctrico nulo.

Un cuerpo con carga positiva (déficit de electrones) tiene potencial positivo.

Un cuerpo con carga negativa (exceso de electrones) tiene potencial negativo.

En otros términos, la corriente eléctrica se define como un flujo de electrones.

Existen dos tipos de corriente: la corriente alterna y la corriente continua.

a) Corriente continua: Abreviado como DC, es aquella en la cual las cargas se mueven en una sola dirección. Las pilas y baterías producen este tipo de corriente.

b) Corriente alterna: Abreviada AC, es aquella en la cual las cargas fluyen en una dirección y luego en dirección opuesta. Su polaridad cambia de forma cíclica en el circuito. Las veces (ciclos) o “frecuencia” en que cambia por segundo se mide en hertz (Hz).

En un circuito los electrones circulan desde el polo negativo al polo positivo, este es el sentido de la corriente, la que recibe el nombre de corriente real. Pero los técnicos usan una corriente convencional, donde el sentido del movimiento es el contrario de la corriente real, es decir, el sentido es del polo positivo al polo negativo.

 

Diferencia de potencial

 

La diferencia de potencial (o tensión) entre dos puntos es la energía que hay que dar a una carga positiva para desplazarla desde un punto al otro. La unidad de medida es el voltio (V).

Del mismo modo que se necesita una presión para que circule agua por una tubería, se necesita tensión (fuerza) para que circule la corriente eléctrica por un conductor.

El instrumento para medir la diferencia de potencial, tensión o voltaje es el voltímetro. Este se conecta en paralelo en el circuito a medir.

La intensidad de corriente

 

Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor por unidad de tiempo. Su unidad es el amperio (A). Corresponde al paso de un coulomb de carga cada segundo.

El instrumento que mide la intensidad es el amperímetro. Se conecta en serie en el circuito a medir.

Resistencia

 

Los electrones, al moverse a través de un conductor, deben vencer una resistencia; en los conductores metálicos, esta resistencia proviene de las colisiones entre los electrones. La resistencia eléctrica de un conductor se define como la oposición que presenta un conductor al paso de la corriente a través de él.

La unidad de resistencia es el ohmio (W o Ω): resistencia que ofrece un conductor cuando por él circula un amperio y entre sus extremos hay una diferencia de potencial de un voltio.

La resistencia eléctrica de un conductor depende de su naturaleza, de su longitud y de su sección.

A mayor longitud, mayor resistencia. A mayor sección, menos resistencia.

 

R = ρ • ^L/_S

 

ρ es una constante que depende del material, llamada resistividad.

Ley de Ohm

 

La diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor es directamente proporcional a la intensidad que circula por él. La relación entre estos factores constituye una ley fundamental.

V = I • R

circuito paralero♥

555 CIRCUITO

Laboratorio 8: circuito 555

Laboratorio 9 circuito en serie 

Laboratorio 10 : circuito en paralelo

Laboratorio 11 Electronica contador digital 

QUE ES LA FISICA♥

¿ QUE ES LA FÍSICA ?

 

La física (del lat.  physica, y este del gr.  τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, “naturaleza”) es la ciencia  natural  que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía  y la materia  (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo  y el espacio  y las interacciones  de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía , la química , y ciertas ramas de la matemática  y la biología , pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII  surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también a que las nuevas ideas en la física resuenan con las demás ciencias, las matemáticas y la filosofía.

La física no es sólo una ciencia  teórica; es también una ciencia experimental . Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química , la biología  y la electrónica , además de explicar sus fenómenos.