La Gravedad y la Ley de Coulomb
Alineada a HS-PS2-4, de los Estándares de Ciencias de Próxima Generación (NGSS).
Qué enseña esta lección
Dos leyes comparten la misma forma de cuadrado inverso. Gravedad: F = G·m₁·m₂/r². Fuerza eléctrica: F = k·q₁·q₂/r². Ambas se debilitan con el cuadrado de la distancia, pero la gravedad siempre es de atracción, mientras que la fuerza eléctrica puede atraer o repeler según el signo de las cargas.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
Dos cargas de 1 C separadas 1 m sienten F = k·q₁·q₂/r² = (9x10⁹)(1)(1)/(1²) = 9x10⁹ N de repulsión. Al separarlas a 3 m, la distancia se triplica, así que la fuerza baja 3² = 9 veces, hasta 1x10⁹ N.
Ejemplo 2
La gravedad y Coulomb comparten la misma forma de inverso del cuadrado, pero la gravedad solo atrae mientras que la carga hace las dos cosas.
Ejemplo 3
La gravedad es muchísimo más débil. Un imán de refrigerador levanta un clip contra el jalón de toda la Tierra.
Preguntas de práctica
- Escribe las ecuaciones de la gravitación y de Coulomb y nombra la constante de cada una.
- Si la distancia entre dos cargas se reduce a la mitad, ¿por qué factor cambia la fuerza eléctrica?
- La Tierra atrae a la Luna y dos electrones se repelen. Explica cuál ley de fuerza aplica a cada caso y una diferencia clave entre ellas.
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