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en conexión territorial
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Movimiento Ondulatorio
Unidad 4 EA 1
Sandra Liceth Solarte Alvear
Movimiento Ondulatorio
Ruta Metodológica
Introducción
Enseñanzas
Resumen
Glosario
Referencias
Recomendaciones
Estimado estudiante, Física básica es un espacio académico de carácter teórico y de fundamentación
que compone el análisis de fenómenos físicos que afectan la vida del trabajador, dichos fenómenos
enmarcados dentro de conceptos como electricidad y electromagnetismo. Esto hace que el estudio
de esta ciencia sea vital para el desarrollo de las actividades de los profesionales en seguridad y
salud en el trabajo en su campo laboral, por lo tanto, se sugieren algunas recomendaciones para el
desarrollo de este espacio académico y en especial para este espacio de aprendizaje: 
Antes de iniciar el desarrollo de cada una de las unidades de trabajo, lea detenidamente todos
los momentos propuestos, para tener una visión global de lo que se pretende con el espacio
académico de Física Básica.
Es fundamental para el éxito del espacio académico de Física Básica establecer una
permanente comunicación con su Docente, a través de la plataforma MOODLE- CISCO WEBEX
aquellas herramientas digitales que permitan estar en contacto. 
Todas las actividades propuestas en el espacio académico deben realizarse en los tiempos
establecidos. 
Tenga compromiso y disciplina con su proceso formativo y el espacio académico, establezca un
cronograma de trabajo que le permita dedicar tiempo a la lectura, análisis y apropiación de las
temáticas.
Realizar todas las actividades autónomas y evaluativas propuestas por el docente.
Cree un buen equipo de trabajo, donde cada uno de los integrantes pueda participar en la
retroalimentación y discusión de las temáticas propuestas para que se convierta en un
complemento importante para su proceso formativo.
Presente sus actividades evaluativas que sean agradables a la vista teniendo en cuenta
aspectos de forma y fondo, pues debe manejarlas como un conjunto y pensando en que de
todo ello depende la calificación y por su puesto su aprendizaje.
Ruta Metodológica
Es importante que descargue las lecturas y actividades propuestas en una unidad de
almacenamiento de la cual debe disponer. (su computador, memoria USB o disco duro).
Requisitos: 
Es importante para los intereses académicos del espacio que los estudiantes tengan presente los
contenidos temáticos vistos en Matemáticas Generales, como lo son:
1. Operaciones entre los diferentes conjuntos numéricos
2. Resolución de polinomios aritméticos
3. Propiedades de la potenciación en el conjunto de los números Reales.
4. Operaciones con expresiones algebraicas (Suma y Resta)
De las unidades anteriores de física básica se requiere:
1. Operaciones con notación científica
2. Conversión de unidades de medida
3. Unidades de medida de fuerza.
El propósito fundamental de esta unidad es comprender los conceptos básicos de la física para la
aplicación de estos en situaciones contextualizadas  enmarcadas por el fenómeno electrostático.
En esta unidad se estudiará la electricidad y el electromagnetismo, los cuales son   conceptos
generales que requieren el estudio de los conceptos más básicos como:
1. Carga eléctrica
2. Fuerza electrostática (Ley de Coulomb)
3. Campo eléctrico
En esta unidad iniciamos nuestro estudio del electromagnetismo con el análisis de la naturaleza de
la carga eléctrica, la cual está cuantizada y obedece cierto principio de conservación. Después
pasaremos al estudio de las interacciones de las cargas eléctricas en reposo en nuestro marco de
referencia, llamadas interacciones electrostáticas, y que tienen muchísima importancia en la química
y la biología, además de contar con diversas aplicaciones tecnológicas. Las interacciones
electrostáticas se rigen por una relación sencilla que se conoce como ley de Coulomb, y es mucho
más conveniente describirlas con el concepto de campo eléctrico; guiándonos con las ideas de
Zemansky (2013).
Así pues, los invitamos de manera respetuosa a avanzar de forma secuencial, detallada y analítica los
diferentes recursos que se relacionan en el siguiente apartado:
Introducción
Para el estudio de la electricidad se debe primeramente definir el concepto de carga eléctrica.
1. Carga eléctrica
En Zemansky (2013; pág.710), nos hace un recuento histórico de lo que ha sido la inmersión de la 
humanidad en la explicación de los fenómenos eléctricos como los son: 
En la Grecia clásica se estudió un fenómeno especial: la propiedad que tenían ciertos cuerpos
de atraer objetos livianos después de haber sido frotados con un tejido.
Pero en el siglo XVI, el físico inglés William Gilbert descubrió que existían dos tipos de carga: un
tipo era la que adquiría el vidrio, electricidad vítrea, y otra la correspondiente al ámbar y otros
cuerpos semejantes a la que denominó electricidad resinosa.
Posteriormente, en 1733, el físico francés Charles du Fay, estudió las interacciones repulsivas de
la electricidad, y encontró que materiales electrizados del mismo tipo se repelían.
Apreciados estudiantes, en este momento es preciso, que se realice la revisión del siguiente artículo, 
con el objetivo de hacer una revisión bibliográfica de los   autores que han contribuido al desarrollo 
conceptual de la electricidad; se inicia con los aportes de Gilbert, seguido de Alessandro Volta, hasta 
llegar a James Clerk.
OpenMind BBVA  (2019). El olimpo de la electricidad: los genios que nos dieron la energía.
https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/grandes-personajes/olimpo-la-electricidad-los-genios-
nos-dieron-la-energia/
Enseñanzas
VER
https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/grandes-personajes/olimpo-la-electricidad-los-genios-nos-dieron-la-energia/
https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/grandes-personajes/olimpo-la-electricidad-los-genios-nos-dieron-la-energia/
Así entonces, tenemos que estas interpretaciones y muchas otras parecidas han demostrado que
hay exactamente dos tipos de carga eléctrica:  
1. La del plástico cuando se frota con piel y
2. La del vidrio al frotar con seda. 
Benjamín Franklin (1706-1790) sugirió llamar a esas dos clases de carga negativa y positiva, 
respectivamente, y tales nombres aún se utilizan. 
La varilla de plástico y la seda tienen carga negativa; en tanto que la varilla de vidrio y la piel tienen 
carga positiva. 
Por tanto, se pudo deducir que dos cargas positivas se repelen entre sí, al igual que dos cargas 
negativas. 
Una carga positiva y una negativa se atraen; como se observa en la siguiente Figura 1, a continuación:
A partir de estas ideas es conveniente revisar el concepto de carga de un material a través de la 
estructura atómica de la materia, que se compone en una mínima expresión por los denominados 
átomos que están formados por materiales como electrones, protones y neutrones, indicando que 
en  su  naturaleza los electrones son de carga negativa y los protones de carga positiva.
En este sentido, resulta importante que se observe en detalle el siguiente video, con el fin de 
profundizar en la noción de electrostática y realizar la revisión de la composición de un átomo y de los 
cuerpos, según su tipo de cargas eléctricas; neutras, negativas y positivas.
Profe Luis Fer. (2022, 19 de junio). Conceptos Básicos de la Electrostática (Introducción). [Video]. 
YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=YTNYhS2f_Ek
VER
A continuación realizamos la definición del tipo de carga eléctrica que poseen los átomos: 
Cargas eléctricas neutras: cuando el número total de protones en un cuerpo macroscópico es
igual al número total de electrones, la carga total es igual a cero y el cuerpo en su totalidad es
eléctricamente neutro. 
Cargas eléctricas negativas:  para dar a un cuerpo una carga excedente negativa, se puede
tanto sumar cargas negativas cómo eliminar cargas positivas de dicho cuerpo. En forma similar,
un exceso de carga positiva se crea cuando se agregan cargas positivas,o cuando se eliminan
cargas negativas. En la mayoría de los casos, se agregan o se eliminan electrones con carga
negativa (y muy móvil).
Cargas eléctricas positivas:  un “cuerpo cargado positivamente” es aquel que ha perdido
algunos de su complemento normal de electrones. Cuando hablamos de la carga de un
cuerpo, siempre nos referimos a su carga neta, la cual siempre es una fracción muy pequeña
de la carga total positiva o negativa en el cuerpo.
https://www.youtube.com/watch?v=YTNYhS2f_Ek
https://www.youtube.com/watch?v=YTNYhS2f_Ek
En la figura relacionada a continuación, puede evidenciar los diferentes tipos de cargas eléctricas de
un átomo.
Apreciado estudiante, lo invito a observar, estudiar y analizar el siguiente video, con el fin de
evidenciar diferentes experimentos relacionados a la electricidad estática:
Tik Taak Draw. (2020, 7 de enero). Electricidad Estática. [Video]. YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=OZXjclP5xj0 
VER
https://www.youtube.com/watch?v=OZXjclP5xj0
Es importante que podamos hacer la comprobación de dichos experimentos, ya que la mayoría 
de materiales es de uso común; para una posterior puesta en común con los diferentes grupos 
de estudio.
Siguiendo con las definiciones   fundamentales de carga eléctrica tenemos que; la unidad más 
elemental de carga se encontró que es la carga que tiene el electrón y es conocida como carga 
elemental, para la cual su valor numérico es: 
1e = 1,6 * 10-19 c
Donde C = Coulomb 
1 coulomb (1C) es una unidad de carga eléctrica y equivale a 1 Amperio por segundo o a 1 Faradio 
por Voltio. 
Otra definición importante tiene que ver con el principio de conservación de la carga. Este principio 
indica que la cantidad de carga eléctrica en un sistema aislado es constante, es decir, se conserva, ya 
que puede presentarse un intercambio o movimiento de carga de un cuerpo a otro, pero no se crea ni 
se destruye. La ecuación del principio de conservación de la carga es: 
1 c = 6,25 * 1018 e
De esta manera podemos determinar la cantidad de electrones necesarios para generar un cierto 
tipo de carga en un material, como por ejemplo:
Ejemplo 1 
Una barra de plástico inicialmente neutra es frotada con lana y gana 10 * 1012  electrones
¿Cuánta carga obtiene el material?
A continuación, se exponen las definiciones propias del electromagnetismo las cuales son:  
Fuerza electrostática (Ley de Coulomb) y 
Campo eléctrico
2. Fuerza eléctrica (Ley de Coulomb)
En 1784 Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) estudió con mucho detalle las fuerzas de 
atracción de partículas cargadas, encontrando en sus estudios cuatro conclusiones que le 
permitieron formular la ley de interacción entre dos partículas con carga, estos son: 
Las fuerzas eléctricas aparecen sobre cada una de las dos cargas que interactúan, y son de igual 
magnitud e igual línea de acción, pero de sentidos opuestos.
1. Las fuerzas eléctricas dependen de los valores de las cargas.
2. Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas.
3. Las fuerzas eléctricas dependen del medio en el que están situadas las cargas.
4. De estas observaciones Coulomb concluyo que:
Las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales, y, es directamente 
proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las 
separa.
Esta ley se expresa como:
Apreciado estudiante lo invito a observar el video en el siguiente enlace, en el cual se explican, los 
conceptos de carga eléctrica y la ley de Coulomb, con el fin de ahondar más sobre los conceptos 
expuestos.
Sembrando ciencia. (2020, 2 de noviembre). Carga eléctrica y ley de Coulomb. [Video]. YouTube.
https://www.youtube.com/watch?v=Xv8111_iUqQ
VER
Ejemplo 2.
Dos cargas puntuales se encuentran cargadas con 3 μC y (−4) μC. Si se acercan a una distancia de 1
cm, ¿cuál es la fuerza de atracción entre ellas?
https://www.youtube.com/watch?v=Xv8111_iUqQ
https://www.youtube.com/watch?v=Xv8111_iUqQ
Aplicando la ley de Coulomb tenemos: 
Reemplazando los valores en la ecuación 
Multiplicamos coeficientes de las potencias de 10 
Aplicamos propiedad de los exponentes para potencias de igual base 
m2 cz
F, = (9 * 109 N -)(-12 * 10-12-C-4) _) e 
cz m2 
m2 c2 
F, = (9 * 109 N -)(-12 * 10- 12+4) -) e 
cz m2 
m2 c2 
F, = (9 .._. 109 N -)(-12 * 10-8-) e 
c2 m2 
m2 c2 
Fe= (9 .t 10
9 N -)(-12 .t: 10-8-) 
c2 m2 
F, = -108 .+: 109+(-B)Ne 
La fuerza de atracción entre las cargas es Fe = -108 * 10
1 N 
eléctricas de 𝟐 𝝁𝑪 cada una, también puntuales, situadas todas ellas en los puntos representados en
la figura.
El ejemplo se resuelve teniendo en cuenta tres pasos; en el paso 1, se calcula la fuerza aplicada
hacia la derecha desde (2,1), en el paso 2, la fuerza hacia la derecha desde (3,1) y finalmente en el
paso 3 la fuerza neta ( n1 )aplicada a la derecha.
Paso 1
Ejemplo 3.
Calcular la fuerza que se ejerce sobre una carga puntual de 𝟓 𝝁𝑪 por la acción de otras dos cargas
Paso 2
Paso 3
3. Campo Eléctrico
En Hipertextos (Pág. 163) nos plantea que la fuerza eléctrica es una fuerza a distancia y que los objetos 
cargados se consideran como cargas puntuales, cuya norma está determinada por la ley de Coulomb.
Todo lo anterior se ha presentado bajo el punto de vista newtoniano. Por ello, cuando se habla de campo, 
pasamos a otra forma de concebir el fenómeno eléctrico, ya que no consideramos fuerzas a distancia 
sino que, en presencia de una carga, el espacio se modifica, de tal manera que si colocamos pequeñas 
cargas (llamadas cargas de prueba y por convención son positivas) siguen una dirección determinada.
La deformación o alteración del espacio se denomina campo eléctrico. La carga crea una tensión en el 
campo que obliga a las pequeñas cargas a moverse hacia ella o a alejarse de ella. En donde, a mayor 
carga mayor es la deformación o alteración del espacio que rodea el objeto eléctricamente cargado. Es 
como la deformación de una superficie elástica causada al colocar un objeto pesado, la cual se hunde y 
todo objeto liviano que cae sobre él describe una trayectoria determinada.
Michael Faraday, fue quien introdujo el término de campo eléctrico para referirse a la influencia que 
ejerce un objeto cargado eléctricamente sobre el espacio que lo rodea.
Finalmente se presenta la definición de campo eléctrico.
Es importante en este sentido estudiar la definición de líneas de Campo, como se platea a 
continuación. 
Las líneas de fuerza son las líneas que se utilizan para representar gráficamente un campo eléctrico, 
las cuales son tangentes, en cada punto, a la intensidad del campo.
De la observación de un campo electrostático podemos apreciar el valor de su intensidad en una 
zona o un punto determinado por la densidad de líneas. En las zonas de mayor intensidad, la 
densidad de líneas es mayor (las líneas están más cercanas) que en las zonas de menor intensidad (las 
líneas están más separadas).
En la siguiente figura se representan las líneas de fuerza del campo creado por una carga puntual (1) y 
por una carga puntual negativa (2).
Las líneas de fuerza de un campo eléctrico se pueden materializar, al producir campos eléctricos
intensos. La siguiente figura muestra el campo producido por dos cargas;
La intensidad del campo eléctrico (E) en un punto dado es el cociente entre la fuerza (F) que el 
campo ejerce sobre una carga de prueba situada en ese punto y el valor (q) de dicha carga.
La ecuación para la intensidad del campo eléctrico es la siguiente: 
Ejemplo 1. 
Calcular la norma y la dirección de la fuerza que experimenta una carga negativa de 6× 10-9 C, si se
encuentra dentro de un campo eléctrico de intensidad 4 N/C.
Solución:
Para hallar la dirección y la norma de la fuerza que experimenta la carga, tenemos que:
Resumen
Circuito eléctrico: Es el camino a través del cual se desplazan los electrones. El circuito eléctrico es
parecido a un circuito hidráulico, ya quepuede considerarse como el camino que recorre la
corriente (el agua) desde un generador de tensión (también denominado como fuente) hacia un
dispositivo consumidor o carga.
Corriente eléctrica: Es la cantidad de electrones o intensidad con la que circulan por un conductor,
cuando hay una tensión aplicada en sus extremos, se le denomina corriente eléctrica o intensidad.
Resistencia eléctrica: Los electrones que circulan por un conductor encuentran cierta dificultad a
circular libremente, ya que el propio conductor opone una pequeña resistencia; resistencia que
depende de la longitud, la sección y el material con que está construido el conductor
Tensión eléctrica: Se denomina tensión eléctrica (o también voltaje) a la fuerza potencial (atracción)
que hay entre dos puntos cuando existe entre ellos diferencia en el número de electrones
Teoría: Una teoría, con frecuencia derivada de un modelo, es usualmente más profunda y más
compleja que un modelo simple.
Glosario
Mauricio Bautista, F. S. (2011). Hipertexto Santillana. Bogota Colombia: Santillana S.A.
ZEMANSKY, S. Y. (2013). Fisica Universitaria. Mexico: PEARSON.
Bibliografía
Santillana. (2012). Refuerzo para el docente, grado 9. Bogota, Colombia: Santillana.
ZEMANSKY, S. Y. (2013). Fisica Universitaria. Mexico: PEARSON.
Referencias
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