dipolo en campo no uniforme

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

Como $\vec F=q\vec E$, tal como te ponía en la "nube", la fuerza es siempre paralela al campo eléctrico, es decir, hacia la derecha (o a la izquierda, a partir de cierto ángulo)

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

en los casos A y B hacia donde apunta F?

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en esos casos no veo hacia donde apuntaria la F y no comprendo como es el dibujo de los casos c C y d D

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

"$\vec F$ siempre es así [apunta hacia la derecha], cambia el módulo. También puede cambiar el sentido". He dibujado el gradiente para dejar claro hacia dónde apunta. Lo hace hacia donde aumenta el módulo, que es hacia donde las líneas de campo estén más juntas.

La idea es que compares los casos a, b, c, d... de manera que llegues a una conclusión acerca de lo que sucede con ellos. Y luego que hagas la misma comparación con los casos A, B, C, D...

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

no entiendo .... lo que pones en esa nubecita que dice? no entiendo la letra... en una parte entendi que dice "tambien puede cambiar el sentido" en donde estas diciendo para cada caso en que sentido apunta la fuerza neta?

el vector gradiente E porque hay que dibujarlo? como sabes para donde apuntara ese vector? y los otros casos no entiendo como serian los dibujitos

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

Yo veo el ejercicio de esta manera:

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

bueno debido a que no entiendo empiezo de nuevo desde lo mas simple hasta llegar a poder analizar los demas casos y ver si asi logro comprenderlo

Lo unico que hice hasta ahora es dibujar 2 campos y en cada uno de ellos dibuje un dipolo con angulo cero con respecto a una linea de campo. estos esta bien?
Como hago ahora un analisis grafico para determinar en que direccion apunta la fuerza resultante?

Luego el siguiente paso es dibujar eso mismo pero el dipolo que tenga un dado angulo con respecto a la linea de campo no? aca como seria el analisis grafico? tampoco se como hacerlo...


Salieron torcidas nose porque pero creo que se entiende la imagen igual

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

Repasando nuevamente...dibujo el campo dirigido de izquierda a derecha de forma que sea mas intenso en la derecha que en la izquierda o sea seria como varias lineas rectas que convergen en un punto comun no? luego sobre esas lineas tengo que dibujar un dipolo entonces selecciono una de esas lineas y sobre la misma dibujo el dipolo o sea la carga negativa y la positiva ambas sobre la misma linea de campo....si hago asi en este caso estoy hablando de un dipolo que forma un angulo cero con el campo no? y si quiero dibujar uno que forme un dado angulo lo dibujo con un dado angulo sobre dicha linea no?

Cierto, en todos los casos.

igual en ambos casos no veo diferencia con respecto a hacia donde apuntara la fuerza neta...

Deberías apreciar que el módulo de la fuerza neta es menor que si el dipolo forma el ángulo 0. Si pones un ángulo grande, próximo a 90º, lo verás mejor.

creo que no estoy entendiendo el ejercicio el porque hay tantos casos el como se hace el analisis grafico, el papel que juega el angulo del dipolo...

El objetivo final es que veas que lo importante es el ángulo que forma el dipolo no con el campo, sino con el gradiente del módulo del campo. Es decir, con la dirección en la que varía el módulo del campo. Pero no nos apresuremos, por ahora.

yo a lo que logro concluir es que la fuerza apunta hacia donde el campo es mas intenso porque F=qE

No. La fuerza siempre apuntará en la dirección del campo. Otra cosa diferente es que su módulo dependerá del ángulo que forme el dipolo con el gradiente del módulo del campo.

Por ahora estás llegando a que la fuerza apunta hacia donde el campo es más intenso porque estás considerando un caso particular: aquél en el que el gradiente del módulo es paralelo al campo. Por eso te sugerí que cuando tengas claro este caso particular (tras ver cómo afecta el ángulo del dipolo, por ahora con el campo -y entonces también el gradiente del módulo-) pases a analizar otro caso: el campo tiene una dirección y el gradiente del módulo es perpendicular.

maldito ejercicio jaaja

Al final verás que es bastante instructivo!

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

no estoy segura si te entendi lo que me quisiste decir....yo creo que ya estoy asumiendo que el dipolo es chico

Repasando nuevamente...dibujo el campo dirigido de izquierda a derecha de forma que sea mas intenso en la derecha que en la izquierda o sea seria como varias lineas rectas que convergen en un punto comun no? luego sobre esas lineas tengo que dibujar un dipolo entonces selecciono una de esas lineas y sobre la misma dibujo el dipolo o sea la carga negativa y la positiva ambas sobre la misma linea de campo....si hago asi en este caso estoy hablando de un dipolo que forma un angulo cero con el campo no? y si quiero dibujar uno que forme un dado angulo lo dibujo con un dado angulo sobre dicha linea no? igual en ambos casos no veo diferencia con respecto a hacia donde apuntara la fuerza neta...

y ademas sigo sin darme cuenta en que momento estoy haciendo un analisis grafico en conclusion creo que no estoy entendiendo el ejercicio el porque hay tantos casos el como se hace el analisis grafico, el papel que juega el angulo del dipolo...no logro ver cual es la solucion esperada para este ejercicio porque yo a lo que logro concluir es que la fuerza apunta hacia donde el campo es mas intenso porque F=qE o sea en mi solucion no tengo en cuenta ningun tipo de analisis grafico, no tengo en cuenta el angulo que pueda formar el dipolo y tampoco tengo en cuenta si el campo es mas intenso a la izquierda o a la derecha ...... maldito ejercicio jaaja

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

El gradiente es un concepto fundamental en Física. $\vec \nabla \phi$ es un vector cuyo sentido es el de la máxima variación de $\phi$ y cuyo módulo es la derivada de $\phi$ respecto de la distancia, tomada en la dirección anterior.

Respecto al dipolo girado, piensa que no se trata de que el dipolo sea enorme (en lo relativo a la separación de las cargas) respecto de la variación del campo. Si pintas un dipolo demasiado grande estarás metiendo en juego las variaciones transversales del módulo del campo, con lo que estarás complicando el enfoque, que pretende (eso imagino) que encuentres una conclusión a partir de casos sencillos.

La cuestión del ángulo se refiere al que forma con la línea de campo que pasa por el centro del dipolo. En realidad, se trata de lo que acabo de comentar: el dipolo debe ser pequeño frente a las distancias en las que la variación del campo es significativa, de manera que las líneas que pasan por las dos cargas son prácticamente paralelas. El ángulo es, por supuesto, el que forma el vector momento dipolar, $\vec p$ y el campo $\vec E$.

Por último, el análisis es correcto, pero se trata de ver que en realidad lo que interviene es la proyección del momento dipolar sobre el gradiente del módulo del campo, lo que se traducirá matemáticamente (aunque -ya sé- no te lo pidan) en un producto escalar.

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

decir que la fuerza neta apunta hacia donde el campo es mas intenso es lo mismo que decir que el sentido del gradiente del modulo del campo? porque? no me resulta natural decir el gradiente...como se cual sera el sentido de un gradiente? en palabras faciles que es un gradiente? mas alla de su formula matematica cual es su significado fisico?

Con respecto lo de dibujar el dipolo con un dado angulo no se sale...como el campo no es uniforme ese angulo sobre que lo tomo? si lo tomo sobre una linea al azar del campo igualmente no veo como darme cuenta ahora que es lo que esta cambiando porque no es valido responder de la misma forma que antes?

- - - Actualizado - - -

en realidad ahora que lo pienso cuando dibujo el dipolo yo lo dibuje en forma horizontal pero como se que eso es con angulo cero? el campo no es uniforme asi que siempre el dipolo estara girado respecto de alguna de las lineas que dibuje

- - - Actualizado - - -

Ademas creo que estoy haciedno mal porque lo estoy justificando con formulas y no graficamete como me pide el ejercicio.... o sea yo me di cuenta de que la fuerza neta apuntaba hacia donde el campo es mas intenso por la formula F=qE . estoy haciendo mal el analisis?

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

Sí, vas bien. Si el dipolo forma un ángulo 0 con el campo la fuerza neta tiene el mismo sentido que el gradiente del módulo del campo.

Por cierto, también te recomiendo que, una vez que veas el tema del ángulo, pienses en esta otra situación: las líneas son todas paralelas, pero la distancia entre ellas disminuye en sentido transversal (algo así como los pasos de una escalera muy ancha vistos en perspectiva). Es decir, el gradiente del módulo del campo es perpendicular a éste.

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

o sea lineas que vienen desde el infinito y convergen todas a un mismo punto? de ser asi no ocurre que la fuerza neta apuntara hacia la zona donde el campo es mas intenso? en este caso hacia la derecha? ya que F = qE y tengo una fuerza F para cada lado pero la que apunta hacia la derecha es mayor porque el campo E en dicha fuerza es mayor. esta bien esto?

Luego me decis que el campo disminuya de izquierda a derecha o sea que lo dibujo como lineas que se van alejando hacia el infinito (como la cola de un pavo real) y aca no ocurre lo mismo? o sea que la fuerza neta apuntara hacia donde el campo es mas intenso por la misma razon que dije antes?

Todo esto seria para un dipolo que inicialmente ya esta alineado con el campo no?

Hasta aca voy bien? una vez que tenga bien esto intentare hacer lo de darle un dado angulo

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

Te aconsejo que plantees, al menos de entrada, un campo dirigido de izquierda a derecha, que aumenta de izquierda a derecha (es decir, las líneas se van juntando hacia la derecha) y un dipolo cuyo momento va de izquierda a derecha (es decir, con la carga negativa a la izquierda y la positiva a la derecha). Después, si quieres, prueba a variar el signo del gradiente del módulo, es decir, que ahora el campo disminuya de izquierda a derecha. De esa manera llegarás a una conclusión.

Si quieres meter en juego, además, el ángulo entre el dipolo y el campo, haz que formen cierto ángulo (por ejemplo 45º). Por supuesto, encontrarás que hay un torque, pero eso ya era conocido de antes (siempre que haya un dipolo no alineado con el campo -sea éste uniforme o no- habrá un torque). El centro de interés deberá ser el módulo de la fuerza resultante.

Quizá no veas nada especial. Aumenta el ángulo hasta 90º. ¿Qué sucede con la fuerza resultante?...

[LauraLopez]

Re: dipolo en campo no uniforme

entonces como encaro el ejercicio? nose como hacer...el campo que dibuje en un comienzo estaria mal entonces? se ve que la pregunta apunta a algo que no logro ver..si el campo es no uniforme como dibujo un dipolo paralelo al campo? si al ser no uniforme se va abriendo como me decias antes...

Comienzo dibujando un campo con forma de cola de pavo como me habias dicho , luego con el dipolo que hago? donde lo dibujo? yo pense que sea donde sea que lo dibuje con el angulo que sea siempre la fuerza neta apunta hacia donde las lineas de campo estan mas concentradas

[arivasm]

Re: dipolo en campo no uniforme

El efecto del campo sobre el dipolo depende del ángulo que éste forma con el campo. Recuerda que el dipolo se representa a través de su momento dipolar, que está dirigido desde la carga negativa hacia la positiva. Por tanto, si quieres obviar el ángulo debes orientar el dipolo de manera que el sentido del campo sea el mismo que el del dipolo. Te recomiendo que te fijes en qué sucede si el módulo del campo aumenta o disminuye, pues finalmente será su gradiente el que determine el resultado.