2o ciclo Problemas de Electromagnetismo, Conductores y aislantes

[armandobaires]

he estado leyendo el libro de fisica 2 de resnick el volumen 2
el las opciones multiples me he topado con este ejercicio

Si un objeto de la sustancia A frota a otro hecho de la sustancia B, A adquiere carga positiva y B carga negativa, Pero si un objeto hecho de la sustancia A se frota con otro hecho de la sustancia C, A adquiere carga negativa. ¿que sucedera si un objeto hehco de la sustancia B se frota contra otro hecho de la sustancia C?

a) B adquiere carga negativa y tambien C
b) B adquiere carga positiva y C adquiere carga negativa
c) C adquiere carga positiva y B adquiere carga negativa
d) B adquiere carga positiva y tambien C

ahi va mi repuesta
R) es imposible que los dos(B y C) se carguen negativamente, o positivamente, por propiedades de la conservacion de cargas se sabe esto, la sustancia B frotada con A tiende a cargarse negativamente, y la sustancia C frotada con A tiende a cargarse positivamente, por lo que se puede concluir que al interactuar estas dos(B y C) B se carga negativamente y C positivamente.

Si les parece esta explicacion bueno si no quisiera que me ayudaran a afinar detalles, toda critica constructiva es buena para mi
Espero poder seguir participando en el foro

Gracias

[aLFRe]

Re: Problemas de Electromagnetismo, Conductores y aislantes

he estado leyendo el libro de fisica 2 de resnick el volumen 2
el las opciones multiples me he topado con este ejercicio

Si un objeto de la sustancia A frota a otro hecho de la sustancia B, A adquiere carga positiva y B carga negativa, Pero si un objeto hecho de la sustancia A se frota con otro hecho de la sustancia C, A adquiere carga negativa. ¿que sucedera si un objeto hehco de la sustancia B se frota contra otro hecho de la sustancia C?

a) B adquiere carga negativa y tambien C
b) B adquiere carga positiva y C adquiere carga negativa
c) C adquiere carga positiva y B adquiere carga negativa
d) B adquiere carga positiva y tambien C

ahi va mi repuesta
R) es imposible que los dos(B y C) se carguen negativamente, o positivamente, por propiedades de la conservacion de cargas se sabe esto, la sustancia B frotada con A tiende a cargarse negativamente, y la sustancia C frotada con A tiende a cargarse positivamente, por lo que se puede concluir que al interactuar estas dos(B y C) B se carga negativamente y C positivamente.

Si les parece esta explicacion bueno si no quisiera que me ayudaran a afinar detalles, toda critica constructiva es buena para mi
Espero poder seguir participando en el foro

Yo no conozco mucho de electricidad por frotamiento...
pero lo que Vd. dice sobre la conservación de la carga es cierto
y si los cuerpos 1 y 2 estaban de partida en estado neutro la carga al final
del ambos, 1 y 2, debe de ser cero.

Por lo demás vamos a intentar un razonamiento en términos de energía.
Cuando un cuerpo se frota contra otro,
puede ser que esa energía que transmitimos sea capaz de extraer electrones.
Si tomamos como 0 la energía del electron libre,
las energías de los electrones en enlaces moleculares es negativa
y por eso voy a usar valores absolutos.

Si al frotar A con B, A se carga positivamente es porque
suministrando energía se puede extraer más fácilmente electrones de A
que de B, luego $|E_B| > |E_A|$

Si al frotar A con C, A se carga negativamente es porque
suministrando energía se puede extraer más fácilmente electrones de C
que de A, luego $|E_A| > |E_C|$

Aplicando la propiedad transitiva
$|E_B| > |E_A| > |E_C|$
luego parece probable pensar que en el caso de frotar B con C
B se cargaría negativamente y C positivamente
que es lo que Vd. había concluido.
Todo esto dicho en aproximación, pues ya le he comentado que no conozco
el mecanismo de carga por frotamiento.

Gracias

A usted. Un saludo.

[polonio]

Re: Problemas de Electromagnetismo, Conductores y aislantes

ahi va mi repuesta
R) es imposible que los dos(B y C) se carguen negativamente, o positivamente, por propiedades de la conservacion de cargas se sabe esto, la sustancia B frotada con A tiende a cargarse negativamente, y la sustancia C frotada con A tiende a cargarse positivamente, por lo que se puede concluir que al interactuar estas dos(B y C) B se carga negativamente y C positivamente.

Si les parece esta explicacion bueno si no quisiera que me ayudaran a afinar detalles, toda critica constructiva es buena para mi

Pues a mí me parece bien razonado (muy bien justificado lo de desechar las opciones de los dos cargados con el mismo signo por conservación de la carga). A toma carga positiva de B (o B negativa de A), C toma carga positiva de A (o A negativa de B): entonces C toma carga positiva de B (o B negativa de C), esto es, C queda cargado positivamente y B negativamente.

No veo nada criticable en tu respuesta.

[armandobaires]

Re: Problemas de Electromagnetismo, Conductores y aislantes

gracias alfre y polonio por sus respuestas

aLFRe me parece interesante el punto de vista desde el cual planteastes tu respuesta

[aLFRe]

Re: Problemas de Electromagnetismo, Conductores y aislantes

gracias alfre y polonio por sus respuestas

De nada.

aLFRe me parece interesante el punto de vista desde el cual planteastes tu respuesta

Verá... el mecanismo de carga por fricción es un asunto muy complejo
que ya conocía de Física General pero que tuve que volver a revisar
cuando estudié el acelerador Van der Graaff...
lo que yo he puesto es una simplificación
y seguramente si la pongo en un examen de facultad me suspenderían...
pero en fin.

De la teoría de bandas, sabemos que los electrones en los aislantes
están muy alejados de niveles energéticos en los que puedan moverse
a lo largo del compuesto ( banda de conducción ).
Están emplazados en orbitales moleculares ( enlaces covalentes )
y los más internos pues en orbitales atómicos
y están a energías más bajas
Cómo son arrancados estos por la fricción pues es un asunto muy complejo
como ya le he dicho...
incluso la Física de la fuerza de fricción por deslizamiento es compleja
y se estima mediante un promedio estadístico.
Incluso lo que yo le he contado sería discutible.

Muchas veces hay que "echarle un poco de cara", para simplificar
y arriesgar y meterle mano a un problema de estos...
y no dejar el folio en blanco.
Estoy seguro de que Vd. puede hacer un estudio más minucioso
y más razonado que esto que yo le he contado
y cuando tenga tiempo disponible... le animo a que lo haga.

Un saludo.