Cómo jugar a La cuenta flotante
- Elige una prueba y lee en la tarjeta las cargas, la masa o la altura buscada.
- Usa k·q₁·q₂ ÷ r² = m·g con las cargas en C, r en m y m en kg.
- Escribe tu predicción y pulsa Iniciar. El hilo baja la cuenta de arriba desde lo alto del tubo.
- Mira dónde se afloja el hilo y compáralo con tu línea naranja o con el objetivo gris.
La ley de Coulomb
Dos cargas se repelen si tienen el mismo signo y se atraen si tienen signos opuestos. En 1785 Charles-Augustin de Coulomb midió la fuerza con una balanza de torsión y halló F = k·q₁·q₂ ÷ r², con k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C². La fuerza crece con cada carga y disminuye con el cuadrado de la distancia: a la mitad de distancia, cuatro veces la fuerza. Actúa sobre las dos cargas, igual y en sentidos opuestos. Entre objetos pequeños, la fuerza eléctrica es muchísimo más intensa que la gravedad: unas decenas de nanoculombios en dos cuentas separadas unos centímetros bastan para sostener una contra la atracción de toda la Tierra. Por eso un globo frotado puede levantarte el pelo.
Un modelo de aprendizaje acotado
Las cuentas son esferas pequeñas, así que actúan como cargas puntuales, y r es la separación entre sus centros. El vidrio es un aislante perfecto y las cuentas no pierden carga. El extremo del hilo baja de forma constante desde lo alto del tubo (16 cm) hasta 0,6 cm en 2 s, tan despacio que la cuenta siempre está en equilibrio: el hilo tira con m·g − F mientras eso es positivo y se afloja justo donde F = m·g. Una cuenta empujada más que su peso ya arriba queda contra la tapa; una demasiado pesada para flotar descansa sobre la de abajo. El tubo y la separación están a escala; las cuentas se dibujan más grandes. Las respuestas dentro del 2 % son correctas.