informe # 1 Electrizacion por frotación
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7/25/2019 informe # 1 Electrizacion por frotacin
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Facultad de Educacin
Licenciatura en Ciencias Naturales
Electromagnetismo
Informe de Laboratorio No. 1. Electrizacin por frotacin
Presentan:
Diego Fernando Daz Cdigo: 201321128191
Kelly Johana Muoz Losada Cdigo: 20142130277
Mayerly Prado Prez Cdigo: 20132122127
Al Profesor Titular: Mario Duarte
Neiva, Colombia jul io, 29 de 2016
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Contenido
Objetivos....................... ......................... .......................... ......................... ........................... .. 3
Resumen ...................................................................................
Error! Marcador no definido.
Marco Terico ....................................................................................................................... 5
Procedimiento....................................................................................................................... 8
Resultados y discucion de resultados ............................................................................ 9
Conclusiones .......................................................................................................................14
Bibliografia ............................................................................... Error! Marcador no definido.
Anexos ...................................................................................... Error! Marcador no definido.
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Objetivos
Reconocer la forma como se realiza la electrizacin de materiales por frotamiento, mostrar
agrado en el trabajo colaborativo y manifestar habilidades en el trabajo experimental.
Obtener electricidad por friccin e identifica interacciones entre cuerpos cargados
elctricamente.
Explicar las propiedades que adquieren los cuerpos electrizados y demostrar habilidades para
sintetizar conclusiones.
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Resumen
En La electricidad por friccin describe la relacin entre dos objetos con cargas en
equilibrio tanto positivas como negativas que al ser trasladadas (frotadas) ocurren
comportamientos de atraccin o repulsin el cual se observ que al frotar el tubo de plstico con
la tela hizo que se adhirieran los pedazos de madera, al igual que el aluminio, tiras de papel,
una lata y el agua. De la misma forma ocurre con el electroscopio que al acercar un material
friccionado las tiras de aluminio tienden a separarse identificando cuerpos con cargas elctricas
iguales por induccin al igual que con las bolitas de icopor demostrando as la ley de Coulomb
cargas elctricas de igual signo se repelan y cargas del mismo signo se atraen, lo que permite
demostrar que todos los cuerpos tienen carga, la misma estructura atmica y electrnica.
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Marco Terico
La electricidad que se obtena para materiales resinosos (mbar, cera, caucho, etc.) al ser
frotados con piel o lanas se le denomin electricidad resinosa, y suele ser electricidadnegativa y la electricidad que se obtena para materiales vtreos se le denomin electricidad
vtrea y suele ser electricidad positiva (Duque, 2014).
Para tener claro lo anteriormente dicho se debe conocer las caractersticas fundamentales de las
cargas elctricas, las cuales se dividen en tres:
- La polarizacin: esta caracterstica determina que las cargas elctricas se clasifican en cargas
positivas (q+) protn y cargas negativas (q-) electrn.
Adems se debe enfatizar que entre las cargas elctricas diferentes (+-, -+) existe la atraccin,
pero entre cargas iguales (++, --) existe la repulsin.
- La cuantizacin: La carga elctrica es una propiedad cuantificada, es decir la carga es discreta.
- Conservacin: Las cargas no se crean ni se destruyen solo se trasfieren de un cuerpo a otro.
Las cargas elctricas se rigen bajo el principio de la conservacin de la carga donde se
establece que no hay destruccin ni creacin neta de la carga elctrica, y afirma que en
todo proceso electromagntico la carga total de un sistema aislado se conserva.
(Conocimientos en fsica, 2011).
Gracias al gran filsofo natural y medico ingls William Gilbert (1544 1603) se puedoexperimentar y observar los conocimientos antes mencionados puesto que este seor
invento el primer electroscopio pivotante de hojuelas de oro que permite determinar la
presencia de cargas elctricas y su signo. Actualmente existen otros tipos de
electroscopios pero su funcin sigue siendo la misma.
Un electroscopio sencillo consiste en una varilla metlica vertical que tiene una esfera en la parte
superior y en el extremo opuesto dos lminas de aluminio muy delgadas. La varilla esta
sostenida en la parte superior de una caja de vidrio trasparente con un armazn de cobre
en contacto con la tierra. Al acercarse un objeto electrizado a la esfera, la varilla se
electrifica y las laminillas cargadas con igual signo que el objeto se repelan, siendo su
divergencia una medida de cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsin
electrosttica se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera y las
lminas, al perder la polarizacin, vuelven a su posicin normal. As pues cuando un
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electroscopio se carga con un signo conocido, puede determinarse el tipo de carga elctrica
de un objeto aproximndolo a la esfera. Si las laminillas se separan significa que el objeto
est cargado con el mismo tipo de carga que el electroscopio. De lo contrario, si se juntan,
el objeto y el electroscopio tienen signos opuestos. (Mufulafa, 2010)
Mufulafa, (2010). Electroscopio [figura n1]. Recuperado de
https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/
Por otro lado tambin existe la balanza de torsin, segn la Universidad Politcnica de Cartagena
este aparato permiti establecer y comprobar la ley que rige la fuerza de atraccin o
repulsin entre dos cargas elctricas. Se basa en el principio demostrado por Coulomb que
dice: La fuerza de torsin es proporcional al ngulo de torsin. El aparato se compone de
una base de madera sobre la que se apoya una caja cilndrica de cristal con una cinta
graduada a su alrededor colocada a media altura y cerrada en su parte superior por una
cubierta que est atravesada en su centro por un cilindro hueco de cristal que se prolonga
hasta el interior de la caja. Este cilindro se cierra en su extremo superior por el micrmetro
del aparato. Sujeto a este elemento se encuentra un hilo muy fino de plata que depende
por el interior de este cilindro hueco y se prolonga hasta el interior de la caja de cristal; en
este otro extremo el hilo de plata sostiene una aguja o varilla horizontal de goma laca. Por
un orificio en la cubierta se introduce una bolita aislada, con un mango de vidrio, que podr
ser electrizada convenientemente desde el exterior. El proceso consista en medir los
ngulos de torsin que sufra la varilla mvil unida al hilo de plata como resultado de la
fuerza de atraccin o repulsin con la esferita fija previamente electrizada, a partir de estos
se deducan las fuerzas existentes entre ambos elementos debido a la carga elctrica,
quedando establecidas las variables de las que depende dicho valor y en qu medida lo
hace concluyendo en la conocida Ley de Coulomb.
Adems de que el francs fsico Charles Augustin de Coulomb desarrollo la ley de coulomb
tambin determino la constante de proporcionalidadK de coulombla cual toma en el vaco
un valor igual a = 8.9874 10
2
2
https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/ -
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La permitividad (llamada tambinconstante dielctrica) es unaconstante fsicaque describe
cmo un campo elctrico afecta y es afectado por un medio. La permitividad del vaco es
8,8541878176x10-12C2/ Nm2.
Existen tres tipos de materiales: conductores, semiconductores y aislantes. los materiales
conductores que son aquellos que permiten movimiento de las cargas elctricas a travs
de ellos, los materiales semiconductores son aquellos en que sus propiedades elctricas
se distinguen por encontrarse entre los conductores y los aisladores y los materiales
aisladores son los que retienen las cargas elctricas sin permitir su desplazamiento
hacia otros partes del cuerpo.
Sosa, A. (2014). Tabla de materiales conductores, semiconductores y aislantes [figura n2].
Recuperado dehttp://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/Por ultimo en la siguiente imagen se muestra la carga y la masa elctrica de las cargas.
Carga elctrica [figura n3]. Recuperado de
http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/conteni
dos/01d56993080931b38.htm
Procedimiento
Se acerc un tubo plstico a pedazos de viruta de madera, no ocurri nada al igual que si
se acerca la tela plstica; pero se froto y acerc a las viruta de madera y se adhirieron, esto
https://es.wikipedia.org/wiki/Constante_diel%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_diel%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_diel%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttp://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/http://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/https://es.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_diel%C3%A9ctrica -
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ocurri porque al friccionar el tubo adquiri electrones de la tela y se fueron al tubo PVC por lo
que la tela perdi electrones y adquiri una polaridad negativa, lo cual busca un equilibrio logrando
hacerlo con las virutas de madera adheridas a l, al pasar la mano por el tubo PVC para retirar
los papelitos ayuda a que este nuevamente en equilibrio. Ocurriendo de igual forma con las tiritas
de papel, pedacitos de aluminio y tira grande de papel. En el caso del tarrito metlico al colocarlo
paralelo a l lo que hace es que trata de adherirse logrando moverla.
Se frota nuevamente el tubo plstico pero esta vez se acerca al chorro de agua logrando
que se atraiga por el tubo plstico que le entrega electrones al agua. En el electroscopio sucede
de igual forma al frotar el tubo plstico y acercarlo a un extremo por induccin las dos laminas
que estn colgando intentan separarse, esto debido a que poseen las mismas cargas y segn la
ley de Coulomb cargas del mismo signo se repelan.
Al colgar dos bolitas de icopor en un pndulo electrosttico y pasar el tubo plstico
frotado al acercarlo se produce una atraccin, pero al pasarlo de nuevo se alejan, se repelan,
esto debido a que los dos tienen la misma carga, pero al tocarla con la mano nuevamente
queda con carga distinta y vuelve a adherirse al tubo plstico, esto por un momento mientras
adquiere carga negativa y vuelve a repelarse.
Resultados y discusin de resultados
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Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n4]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
La friccin produce rozamiento entre los dos materiales y uno de los dos materiales tiene la
propiedad de acuerdo a su naturaleza, de permitir que sus cargas negativas (electrones)
se trasladen de un cuerpo a otro. Sucediendo lo siguiente:
Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n5]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
Los pedazos de viruta de madera se han adherido al tubo de plstico, la razn por la que ocurre
este fenmeno es que el tubo de plstico al hacer friccin adquiero electrones de la tela
elstica y esos electrones al irse al plstico creo un desequilibrio elctrico, por lo tanto, la
tela de plstico perdi su carga negativa y quedo con una carga positiva y el tubo de
https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4 -
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plstico adquiri una polaridad negativa. Al tratar de equilibrarse los cuerpos, el tubo
expulsa el exceso de electrones sobre las virutas de madera.
Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n6]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
Los pedazos de aluminio se han adherido al tubo de plstico, la razn por la que ocurre este
fenmeno es que el tubo de plstico al hacer friccin adquiero electrones de la tela
elstica y esos electrones al irse al plstico creo un desequilibrio elctrico, por lo tanto, la
tela de plstico perdi su carga negativa y quedo con una carga positiva y el tubo de
plstico adquiri una polaridad negativa. Al tratar de equilibrarse los cuerpos, el tubo
expulsa el exceso de electrones sobre los pedazos de aluminio
https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4 -
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Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n7]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
Los pedazos de papel se han adherido al tubo de plstico, la razn por la que ocurre este
fenmeno es que el tubo de plstico al hacer friccin adquiero electrones de la tela
elstica y esos electrones al irse al plstico creo un desequilibrio elctrico, por lo tanto, la
tela de plstico perdi su carga negativa y quedo con una carga positiva y el tubo de
plstico adquiri una polaridad negativa. Al tratar de equilibrarse los cuerpos, el tubo
expulsa el exceso de electrones pedazos de papel
Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n8]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
La lata se ha movido con direccin al tubo de plstico, la razn por la que ocurre este
fenmeno es que el tubo de plstico al hacer friccin adquiero electrones de la tela
elstica y esos electrones al irse al plstico creo un desequilibrio elctrico, por lo tanto, la
tela de plstico perdi su carga negativa y quedo con una carga positiva y el tubo de
plstico adquiri una polaridad negativa. Al tratar de equilibrarse los cuerpos, el tubo
expulsa el exceso de electrones provocando el movimiento de la lata.
https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4 -
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Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n9]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
El chorro de agua se ha movido con direccin al tubo de plstico, la razn por la que ocurre
este fenmeno es que el tubo de plstico al hacer friccin adquiero electrones de la tela
elstica y esos electrones al irse al plstico creo un desequilibrio elctrico, por lo tanto, la
tela de plstico perdi su carga negativa y quedo con una carga positiva y el tubo de
plstico adquiri una polaridad negativa. Al tratar de equilibrarse los cuerpos, el tubo
expulsa el exceso de electrones provocando este fenmeno.
https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4 -
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Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n10]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
Este dispositivo llamado electroscopio al ponerse en contacto con un material en desequilibrio
elctrico suceda lo siguiente:
Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto [figura
n11]. Recuperado dehttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
En la parte inferior, en las dos lminas de aluminio se observa que estas tienden a separarse ,
esto sucede porque las dos laminas se han cargado con la misma polaridad elctrica en
este caso negativas.
https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4 -
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Conclusiones
1. Segn la ley de Coulomb cargas del mismo signo se repelan y cargas de distinto signo se
atraen.
2. Todos los cuerpos tienen cargas elctricas.
3. Todo cuerpo con exceso electrones busca equilibrar sus cargas.
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Bibliografa
Duque, G. (2014). Electrizaron por frotamiento. Consultado el 29 de julio en
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Conocimientos en fsica, (2011). Caracterstica de la carga elctrica, polarizacin y
cuantizacin. Consultado el 29 de julio en
http://conocimientosenfisica.blogspot.com.co/2011/09/caracteristicas-de-la-carga-electrica.html
Mufulafa, (2010). Electroscopio. Consultado el 29 de julio en
https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/
Sosa, A. (2014). Tabla de materiales conductores, semiconductores y aislantes.
Consultado el 29 de julo enhttp://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/
Carga elctrica. Consultado el 29 de julio en
http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/conteni
dos/01d56993080931b38.htm
Ojeda, J. (2012). Electricidad por friccin, cargas elctricas, la fama de tales de mileto.
Consultado el 29 de julio enhttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4
University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica. Consultado el 29 de julio
enhttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
http://electrizacionporfrotamiento.blogspot.com.co/http://electrizacionporfrotamiento.blogspot.com.co/http://conocimientosenfisica.blogspot.com.co/2011/09/caracteristicas-de-la-carga-electrica.htmlhttp://conocimientosenfisica.blogspot.com.co/2011/09/caracteristicas-de-la-carga-electrica.htmlhttps://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/http://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/http://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080931b38.htmhttp://andresrodriguezsosa.blogspot.es/categoria/cientifica/https://mufulafa.wordpress.com/2010/10/01/electroscopio/http://conocimientosenfisica.blogspot.com.co/2011/09/caracteristicas-de-la-carga-electrica.htmlhttp://electrizacionporfrotamiento.blogspot.com.co/ -
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Anexos
Simulacin:
University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica [figura n12]. Recuperado de
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica [figura n13]. Recuperado dehttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons -
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University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica [figura n14]. Recuperado dehttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica [figura n15]. Recuperado de
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons -
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University of Colorado Boulder. Globos y electricidad esttica [figura n16]. Recuperado dehttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloonshttps://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons -
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