Las tres oraciones resumen lo siguiente: 1) La sesión cubre la carga eléctrica y su relación con la materia, así como la fuerza eléctrica según la ley de Coulomb. 2) Los estudiantes aprenderán a identificar interacciones eléctricas en la vida cotidiana y evaluar fuerzas eléctricas para diferentes distribuciones de carga. 3) Esto les permitirá comprender la naturaleza eléctrica subyacente de la materia.

1. CÁLCULO APLICADO A LA
FÍSICA 2
Semana 1 – Sesión 2

2. Datos/Observaciones
¿Qué cargas eléctricas conoces?
¿Cuánto es el valor de carga y masa eléctrica?
Saberes Previos
Inicio

3. Datos/Observaciones
Logros de la Sesión
Al finalizar la sesión los estudiantes estarán en la
capacidad de, identifica que la interacción eléctrica está
presente en la vida cotidiana y evalúa fuerzas eléctrica
para diversas distribuciones de carga. Esto permitirá a los
estudiantes comprender la naturaleza eléctrica de la
materia.
Utilidad

4. Datos/Observaciones
Carga eléctrica
Es una propiedad intrínseca de la materia que se presenta de dos tipos: cargas
positivas y negativas. Se obtiene por frotación, por contacto y por inducción.
La carga eléctrica mide cuantos electrones le sobra o le falta a un cuerpo, si le falta
se dice que tiene carga positiva y si le sobran se dice que tiene carga negativa.

5. Datos/Observaciones
Ejemplo
Una varilla de vidrio pierde 4000 electrones cuando es frotada con una tela de seda
¿Cuál es la carga qué adquiere?

6. Datos/Observaciones
Ejemplo

7. Datos/Observaciones
Fuerza eléctrica – Ley de Coulomb
Transformación

8. Datos/Observaciones
Fuerza eléctrica entre cargas
Transformación

9. Datos/Observaciones
Ejemplo
+ − +
Ley de Coulomb (cuantitativa)
El efecto lo recibe la 𝑞3
𝐹𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐹1 − 𝐹2
𝐹1 = 𝑘𝑒
𝑞1×𝑞3
𝑟13
2
𝐹2 = 𝑘𝑒
𝑞2×𝑞3
𝑟23
2 𝜇 = 10−6
𝐹1 = 𝑘𝑒
𝑞1×𝑞3
𝑟13
2 =
9 × 109
× 10−12
× 40 × 1
(0,2)2
= 9 𝑁
𝐹2 = 𝑘𝑒
𝑞2×𝑞3
𝑟23
2 =
9 × 109
× 10−12
× 40 × 1
(0,1)2
= 36 𝑁
𝐹𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐹1 − 𝐹2
𝐹𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 9𝑁𝑖 − 36𝑁𝑖
𝐹𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = −27 𝑁𝑖

10. Datos/Observaciones
Distribución de carga
Transformación

11. Datos/Observaciones
Ejemplo
Dos cargas puntuales se localizan en el eje x de un sistema de coordenadas. La carga q1 = 1.0 nC
está en x = +2.0 cm, y la carga q2 = - 3.0 nC está en x = + 4.0 cm. ¿Cuál es la fuerza eléctrica total
que ejercen estas dos cargas sobre una carga q3 = 5.0 nC que se encuentra en x = 0?
Práctica
x = +2,0 cm x = +4,0 cm
+ -
q1 = 1,0 nC q2 = - 3,0 nC
+
q3 = 5,0 nC
𝐹1 𝐹2
𝐹𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐹1 + 𝐹2
𝐹1 = 𝑘𝑒
𝑞1×𝑞3
𝑟13
2
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = − 𝑘𝑒
𝑞1×𝑞3
𝑟13
2 + 𝑘𝑒
𝑞2×𝑞3
𝑟12
2
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 9 × 109
× 5 × 10−9
−
10−9
0,02 2
+
3 × 10−9
(0,04)2
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑘𝑒𝑞3(−
𝑞1
𝑟13
2 +
𝑞2
𝑟23
2 )
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 45 −
10−9
0,02 2
+
3 × 10−9
(0,04)2
𝑁
𝐹𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = −2, 8125 × 10−5𝑁

12. Datos/Observaciones
Ejemplo
Dos cargas iguales y positivas, q1 = q2 = 2.0 mC se localizan en x = 0, y = 0.30 m y x = 0, y = -0.30 m, respectivamente.
¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza eléctrica total que q1 y q2 ejercen sobre una tercera carga Q = 4.0 mC
en x = 0.40 m, y = 0?
Práctica

13. Datos/Observaciones
Ejemplo
Una esfera maciza, no conductora de radio R, tiene una densidad de carga volumétrica 𝜌 = 𝐴/𝑟 , donde A es constante.
Calcular la carga de la esfera.
Práctica

14. Datos/Observaciones
¿Qué hemos aprendido hoy?
Para culminar nuestra sesión respondemos a:
Cierre

15. Datos/Observaciones
¿Qué hemos aprendido hoy?
Para culminar nuestra sesión respondemos a:
Cierre