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laboratorio de Fisica General completo
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CURSO: FISICA GENERALINFORME PRACTICAS LABORATORIO
ELABORADO POR:
NURY JOHANNA ANGULO MARLESVERONICA RIVERA ORTEGAWILLIAM FERNEY HURTAFO
GRUPO: 1
PRESENTADO A:DIEGO FERNANDO NAVADOCENTE- LABORATORIO
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
PROGRAMAN INGENIERIA AMBIENTAL CEAD PITALITO
OCTUBRE 2015
TABLA DE INTEGRANTES
NOMBRE DEL ESTUDIANTE
CÓDIGO TUTOR VIRTUAL CORREO TUTOR NUMERO DE GRUPO
NURY JOHANNA ANGULO MARLES
1083889910Hugo Orlando Pérez Navarro
VERONICA RIVERA ORTEGA 1083894730
Hugo Orlando Pérez Navarro
WILIAM FERNEY HURTADO
1083884675Hugo Orlando Pérez Navarro
Hugo Orlando Pérez Navarro 259
1 PRACT
ICA LABORATORI
O
TEMA:
PROPORCION
1. PROPORCIONALIDAD DIRECTA Y MEDICIÓN
1.1 OBJETIVOS
Comprobar la relación de proporcionalidad entre diferentes magnitudes y representarlas en gráficas.
Reconocer e identificar la constante de proporcionalidad. Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el laboratorio y en
algunas empresas para la medida de longitudes.
1.1.1 MARCO TEÓRICO Proporcionalidad:
El concepto de proporcionalidad está presente en la vida cotidiana del ser humano y se encuentra en muchas áreas: el arte, la arquitectura, la escultura y la música entre otras. En general se entiende por proporcionalidad cuando dos magnitudes son directamente proporcionales si al multiplicar o dividir una de ellas por un número, la otra queda multiplicada o dividida por ese mismo número.Al dividir cualquier valor de la segunda magnitud por su correspondiente valor de la primera magnitud, se obtiene siempre el mismo valor (constante). A esta constante se le llama razón de proporcionalidad directa.Para resolver un ejercicio de proporcionalidad directa se puede utilizar:
La razón de proporcionalidad:. Una regla de tres. El método de reducción a la unidad
Medición:
Desde la aparición del ser humano en la tierra, la necesidad de explorar nuevos territorios en busca de mejores condiciones de vida, le llevó a medir dichas distancias tomando como referencia las jornadas solares y las medidas corporales (pies, brazas...). Se conocen desde hace 2.500 años a.C. en el Cercano Oriente algunos planos y mapas esbozados
El concepto de medir es utilizado para significar la asignación de valores numéricos o dimensiones a un objeto u objetos mediante la utilización de determinados procedimientos, la medición consiste en una observación cuantitativa, atribuyendo un número a determinadas características o rasgos del hecho o fenómeno observado. Cuando en física se habla acerca Medir se refiere a comparar con un patrón de medida y determinar el peso de un objeto, masa, volumen, entre otros. En la medida está siempre presente el error, los cuales se clasifican de diferentes formas y están relacionados con los aparatos de medida. Los resultados de las medidas se presentan en forma de gráficas y estas se deben interpretar y analizar para oportunas decisiones.
Información tomada de:(JM)
1 PRACT
ICA LABORATORI
O
TEMA:
PROPORCION
. 1.1.2 DESARROLLO PRIMERA PARTE - PRÁCTICA
PROBLEMA:
En los estudios que usted ha tenido sobre proporcionalidad, se encuentra con una variable dependiente y otras independientes. En la medición de un líquido ¿Cuáles serían éstas? ¿Cuál sería la constante de proporcionalidad?
1.1.3 PROCEDIMIENTO - PRIMERA PARTE:
1) Identifique los objetos que usará en la práctica.
Respuesta:
Materiales:
Una probeta graduada de 100 ml Un vaso plástico Balanza Agua Papel milimetrado Agenda, Lapicero
1.1.4 Defina que es una balanza.
Respuesta:
Balanza es un instrumento utilizado para pesar masas de diferentes objetos.
Reglas.
AguaBalanza
Probeta
1 . 1 . 5 Calibre el cero de la balanza.
Respuesta:
Utilizamos una balanza automática, se calibro colocándola en cero; una de las características de esta balanza es que es usada para pesar pequeñas cantidades de kilogramos con excelente precisión.
1.1.6 Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0.
Respuesta:Se determinó que la masa de la probeta graduada de 100ml es de m0 =109,4
1.1.7 Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml, de líquido en la probeta y determine
en cada caso la masa de la probeta más el líquido MT
Respuesta:ML de Agua
Peso Agua + Peso probeta
(MT)M10 123M 20 128,3M 30 138,8M40 148,2M50 158,6M60 168,2M70 178,4M80 188,6M90 198,4M100 208,8
a. Determine correctamente cuál es la variable independiente:es el aguaRespuesta1. Podemos evidenciar de acuerdo a la práctica de medición que la variable es el agua
b. Determine la variable dependiente:RespuestaEn secuencia del desarrollo de la práctica se deduce que la probeta es la variable dependiente.La variable independiente de éste procedimiento es el volumen y la variable dependiente es la masa, debido a que depende de la cantidad de agua se le va adicionando.
1.1.8 Calcule la masa del líquido ML sin la probeta para cada medición.RespuestaTabla de Cálculos
ML de Agua
Peso Agua + Peso probeta
(MT)
- Peso Probeta
Resultado Liquido en ML
M10 123 109,4 13,6M 20 128,3 109,4 18,9M 30 138,8 109,4 29,4M40 148,2 109,4 38,8M50 158,6 109,4 49,2M60 168,2 109,4 58,8M70 178,4 109,4 69M80 188,6 109,4 79,2M90 198,4 109,4 89M100 208,8 109,4 99,4nota La masa del líquido en ML se calcula sin
la probeta para cada medición
1.1.9 Registre estos resultados en la siguiente tabla
Respuesta:
REGISTRÓ DE DATOS DE EXPERIENCIA (Tabla 1)
V(ml) 10 20 30 40
50
60
70 80 90 100
MT(g) 123128.3 138.8 148.2 158,6 168.2 178.4 188,6 198,4 208,8
ML(g)13,6 18,9 29,4 38,8 49,2 58,8 69 79,2 89 99,4
1.1.10 Trace una gráfica masa-líquido Vs Volumen.
Respuesta:
Dos magnitudes son directamente proporcionales porque la razón entre cada valor de una de ellas y el respectivo valor de la otra es igual a una constante.
MT(g)
123128,3
138,8148,2
158,6168,2
178,4188,6
198,4208,8
0
20
40
60
80
100
120
13.618.9
29.438.8
49.258.8
6979.2
8999.4
ML(g)Linear (ML(g))
Mt (g)
V(m
l)
1.1.11 Calcule la constante de proporcionalidad.Respuesta EJE Y
V(ml)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
EJE XM
L(g)
13,6 18,9 29,4 38,8 49,2 58,8 69 79,2 89 99,4
Valor Consta
nte
K 1,36 0,945 0,98 0,97 0,984 0,99 0,98 0,99 0,99 0,994
1.1.12 Análisis Podemos observar que en datos prácticos, la constante de proporcionalidad tiende a 1 y para los datos teóricos la constante de proporcionalidad es 1.1
El margen de error se puede presentar por mala calibración de un equipo, o porque no se tomaron con precisión n las medias por ese motivo no aparece una constante igual en todos los intervalos.
2. DESARROLLO SEGUNDA PARTE PRÁCTICA1:INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
2.1 OBJETIVO:
Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el laboratorio y en algunas empresas para la medida de longitudes.
2.2 MARCO TEÓRICO:
CALIBRADOR O VERNIER
Imagen de Calibrador
Calibrador o vernier, también llamado pie de rey, es un instrumento de medición parecido, en la
forma, a una llave stillson, destinado a la medida de pequeñas longitudes y espesores,
profundidades y diámetros interiores de piezas mecánicas y otros objetos pequeños.Suele medir
en centímetros y en fracciones demilímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de
milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en
su nonio, de 1/128 de pulgada.
Este instrumento tiene además accesorios para facilitar distintos tipos de medidas de longitud sobre
piezas, por ejemplo: medidas exteriores con las patas fija y móvil, medidas en interiores con las
puntas fija y móvil, medidas de profundidad en cavidades con la varilla de profundidad. En
cualquiera de los casos anteriores la lectura siempre se realiza sobre la zona a consultar, donde se
encuentren el nonio y la regla, observando la cantidad de milímetros enteros a la izquierda del cero
del nonio y los decimales contando en el nonio hasta llegar a los trazos coincidentes.
REGLA: Instrumento de forma rectangular y de poco espesor, el cual puede estar hecho de
distintos materiales rígidos, que sirve principalmente para medir la distancia entre dos puntos o
para trazar líneas rectas. Al medir con la regla debemos tener la precaución de iniciar la medida
desde el cero de la escala, que no siempre coincide con el extremo de la misma, si no que en
muchas reglas el cero se encuentra a una pequeña distancia de dicho extremo, lo que puede
conducir a un error de medición si no se presta atención a este detalle.
2.2.3 PROBLEMAEn todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para realizar mediciones. En qué consiste la medición de Longitudes
Respuesta Consiste en observar cuántas veces y fracciones de veces cabe en ella una unidad determinada.Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras se conocen como unidades básicas o de base (o, no muy correctamente, fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas.
Cuando medimos la longitud de un objeto, estamos viendo cuantas veces entra una unidad de medida en el largo del objeto. Para que todos obtengamos el mismo resultado debemos usar la misma unidad de medida. Para ello se creó una unidad principal de longitud llamada metro que es fija, universal e invariable.
¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos?
Respuesta
Precisión: se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.Exactitud: se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación
Respuesta
La regla tiene un excelente grado de precisión pero con mayor exactitud lo tiene el calibrador.
PROCEDIMIENTO CON CALIBRADOR1) Identifique los objetos que usará en la práctica.
Materiales:ReglasCalibradorBolita de CristalPrisma Rectangular en madera.
2.2.4 DETERMINE Y REGISTRE CUAL ES LA PRECISIÓN DEL APARATO.
Prisma Rectangular de Madera
Medidas con regla Medidas con calibrador
Largo:10cm Ancho:2,5m Altura:8cm Largo:10,23mm Ancho:2,25 mm Altura:8,25mm
Se evidencia que se presenta mejor precisión con el calibrador.
2.2.4 Haga un dibujo de la pieza problema (prisma, lámina, etc.) e indique sobre el dibujo los
resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida debe realizarse al menos tres
veces y se tomará el valor medio de todas ellas).
Dibujo Del Prisma Rectangular – Regla Dibujo Del Prisma Rectangular – Calibrador
4. Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.
v=L(largo)∗H (alto)∗A (ancho)
Remplazando valores :
v=10 cm∗8∗2,5=2 oo cm3
v=L(largo)∗H (alto)∗A (ancho)Remplazando valores :
v=10,23 cm∗8.25 cm∗2.25 cm=189,89 cm3
Dibujo esfera de cristal – Regla Dibujo esfera de cristal – Calibrador
8 cmH
10cm L
2,5cmH
8,25mmH
10,23mm L
2,25mmH
-(d) Diámetro 1,5cm (d)Diámetro
22,45mm
Lo pasamos a cm3 quedando así: 0,02245cm3
4. Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.
Formula :v=43
π∗r3
Tenemos el Diametero, ahora debemos hallar el radio asi:
D=2rD=1.5=1.52
=0,75 r
r3= (0.75∗0.75∗0.75 )=0,421875 r
v=43
π∗0,421875 r
Hallemos π=¿ 43
(3,14 )=12.563
=4.19cm
Entoncesv=4,19∗0,421=1,76 cm3
Formula :v=43
π∗r3
Tenemos el Diametero, ahora debemos hallar el radio asi:
D=2rD=: 0,02245 cm30,02245 cm3
2=0,011225
r3= (0,0 11225∗0,0 11225∗0,0 11225)=1,41 cm3
v=43
π∗1,41 cm3
Hallemos π=¿ 43
(3,14 )=12.561 .3
=4.19 cm
Entoncesv=4,19∗1.41=5,90 cm3
Fomulas tomadas de la siguientes pagina:(WIKIHOW)
2.2.5 Complete la siguiente tabla:
Respuesta:
Medidas 1 2 3 PromedioPieza (Prisma) 1 Regla 1cm 1.2cm 1.3cm 1.16Pieza 2 (Esfera)Calibrador 22,45mm 22,44mm 2
2,43mm22.44mm
2.2.5 ANÁLISIS PRACTICA INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Respuesta
Se puede observar que al medir las diferentes piezas como el prisma rectangular y la esfera de cristal
se presenta mayor precisión y exactitud las medidas cuando se utiliza el calibrador, y no la
regla, este instrumento, es ideal para medir exteriores, interiores y profundidades, en el caso de
la práctica haciendo comparación con los dos instrumentos es ideal saber la forma correcta de
medición las unidades se presenta cada instrumento, en el caso de la regla, las unidades las
arroja en centímetros y pulgadas, y su función se limita a medir longitudes rectas de un punto a
otro, en cuanto al calibrador depende de la necesidad o del objeto que se requiera medir sus
medidas las arroja en milímetros y pulgadas
Cuando se tomaron las mediadas los errores se pueden presentar al no tener claro el proceso de
conversión de las unidades requeridas, o porque no estar calibrado en el punto cero los
instrumentos de medición.
2.2.6 CONCLUSIONES
En la práctica de laboratorio partimos con una información base teórica donde la aplicamos los
conocimientos aprendiendo que en toda medición efectuada se presentan márgenes de errores ya
sea en grandes o en pequeños porcentajes de agua forma Logramos confirmar y demostrar por
distintos de medición, que tan acertados son y cuál de ellos nos aproxima más al valor verdadero
de las mediciones realizada.
Se cumplió el objetivo fijado, se aprendió a realizar mediciones con diferentes instrumentos tales
como: Regla y calibrador y como estos elementos son utilizados a menudo en la vida cotidiana.
PRACTICA NO. 2
CINEMÁTICA Y
FUERZAS
DESARROLLO PRACTICA2
PRIMERA PARTE CINEMÁTICA Y FUERZAS
2.1 OBJETIVOS: Reconozca las gráficas de los movimientos rectilíneos acelerados y aplicar los conceptos de
descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas Comprobar algunas de las leyes de la cinemática
2.1.1 MARCO TEORICO
La rama de la biomecánica que estudia el movimiento y las causas que lo producen es la dinámica o cinética. El estudio de la dinámica y de la cinética está centrado en la fuerza, como la causa que produce los movimientos. El estudio de la dinámica es por tanto el estudio de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para producir movimiento. En algunas ocasiones, aunque sobre un cuerpo estén actuando varias fuerzas no se produce movimiento, en este caso, aparece la estática, como rama de la dinámica que estudia los cuerpos sometidos a fuerzas que están en equilibrio.
La fuerza es un concepto usado para describir la interacción entre un objeto y su medio ambiente. Puede ser definida como un agente que produce o tiende a producir un cambio en el estado de reposo o de movimiento de un objeto. Así por ejemplo, un balón de fútbol colocado sobre la grama permanecerá en ese sitio a menos que alguien le aplique una fuerza por medio de un puntapié y entonces el cambiará de posición y de velocidad. En otro caso, un ciclista que rueda por una pista a una velocidad de 30 Km/h tenderá a permanecer en esa velocidad, a menos que el ejerza una fuerza sobre los pedales para cambiar su velocidad. Desde el punto de vista físico, todas las fuerzas son ejercidas por interacciones y repulsiones de cargas nucleares. A este tipo de fuerzas se les denomina fuerzas sin contacto. Brancazio (1984) divide las fuerzas en dos grupos: fuerzas de contacto y fuerzas sin contacto. En el primer grupo se encuentran todas las fuerzas ejercidas por un objeto sobre otro, como en el caso de la fuerza del aire, la fuerza muscular, la fricción. En el segundo caso, está la fuerza de la gravedad, las fuerzas electrónicas, etc. La fuerza es un vector que tiene magnitud, dirección y sentido. Para determinar la fuerza resultante sobre un cuerpo se deben utilizar los procedimientos del álgebra vectorial. Para esto remitimos al lector al capítulo inicial donde mostramos ejemplos para tales casos. Newton (1642-1727) definió la relación entre fuerza y movimiento mediante tres leyes que son conocidas como las leyes del movimiento. Estas leyes son : la ley de la inercia (I Ley), la ley de la aceleración (II Ley) y la ley de la acción y reacción (III Ley).
Información tomada (Gustavo Ramón S.* Docente – Investigador del Instituto Universitario deEducación Física)
2.1.2 PROBLEMA
¿Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo? (Recuerden que esta pregunta se debe responder a partir de la experiencia del laboratorio)
2.1.3 MATERIAL
Cinta
Registrador de tiempo Una polea Un carrito Una cuerda Un juego de pesas
2.1.4 PROCEDIMIENTO
1) Pida al tutor instrucciones para utilizar la cinta registradora y el registrador de tiempo.
2) Corte un pedazo de cinta aproximadamente de 1 ,50 m de largo.3) Conecte el registrador de tiempo a la pila y suelte el carrito para que éste se
deslice libremente por la superficie de la mesa.
2.1.5 TOME COMO MEDIDA DE TIEMPO EL QUE TRANSCURRE ENTRE 11 PUNTOS
ES DECIR 10 INTERVALOS, (SE PODRÍA TOMAR OTRO VALOR PERO ÉSTE ES EL
MÁS ACONSEJABLE).
Respuesta
Para este ejercicio, de acuerdo a instrucciones del Instructor se toma referencia de solo tres intervalos, en este caso se utilizó un cronometro.
INTERVALO DISTANCIA constante
TF- TI T CALCULOS-TOTAL (vm)
1(20) 20cm 0.78s- 0 0.78s25,64cm/s
2(40) 20cm 0,129s -0.78s -0,651 19,35 cm/s
3(50) 20cm 0,187s -0,129s 0,058344,83 cm/s
2, 1.6. Complete la siguiente tablaRespuesta
Orden del intervalo de
tiempo
1 2 3
Velocidad Media 25,64 19,35 344,83
2.1.7 Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un gráfico V X t Y determine qué tipo de función es.
Respuesta
Función Exponencial debido a la curvatura que sufre esta en cada intervalo de tiempo.
Respuesta grafica de Intervalos de Tiempo
25.64 19.35 344.83
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0.78
-0.651
0.058
TIEM
PO (S
)
2.1.8 Con base en los datos de la tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, así:
3 Respuesta
a1 V2 V1 ,
1a2
V3 V21 ,1
8Comla si
2.1. 9 Complete la
siguiente tabla tomando toda la distancia recorrida incluyendo la de anteriores intervalos de tiempo.
Respuesta Orden del intervalo de
tiempo 1 2 3
Aceleración 32.87 -6.941
5.50
Tiempo Transcurrido hasta el n-esimo segundo
1 2 3
Distancia Recorrida (se incluyen las anteriores)
20
40
60
2.1.10 ANÁLISIS:
Esta figura, representa el movimiento de un caro que recorre tres intervalos en diferentes en tiempos. Por tanto, unas veces se mueve más rápidamente y posiblemente otras veces va más despacio. En este caso se llama velocidad media (v ) al cociente que resulta de dividir la distancia recorrida (e) entre el tiempo empleado en recorrerla (t):
En este experimento de cinemática evidenciamos el Movimiento Uniformemente Variado y discontinuo el cual es aquel cuya rapidez varía (aumenta o disminuye) en una cantidad constante en cada unidad de tiempo, la aceleración y la velocidad representa la variación (aumento o disminución) de la rapidez un cada unidad de tiempo.
2.1.12 CONCLUSIONES
Por cada uno de los resultados de las diferentes gráficas, podemos deducir que hay un movimiento variable por cada escala de tiempo. Conforme varia el intervalo de tiempo, varía la intensidad de la velocidad, vale decir, que el carro en estudio se mueva más rápidamente o más lentamente con el transcurrir del tiempo. Segundo, que varíe la dirección de la velocidad, lo cual puede ir o no acompañado de una variación en la intensidad de la velocidad
2. DESARROLLO 2 PARTE-PRACTICA 2- EQUILIBRIO DE FUERZAS.
2.2.1 OBJETIVO:
Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas.
2.2.2 PROBLEMA En ciertas ocasiones necesitamos encontrar las condiciones de equilibrio para encontrar Valores para determinados problemas, además de entender la descomposición de un vector en sus componentes. ¿Cómo se puede hallar una fuerza necesaria para que el sistema esté en equilibrio?
2,2.3 MATERIALES
Respuestas Dos soportes universales Dos poleas Juego de pesitas Dos cuerdas Un transportador
PROCEDIMIENTO
Monte los soportes y las poleas como se indica
2.2.3 TOME VARIAS PESITAS Y ASÍGNELES EL VALOR M3
M1 M3 M250 50 5050 70 50150 90 200
2.2.6 Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibren el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papelMilimetrado.
Respuesta:
55 75
50
50
50 50
2.2.7 Repita los pasos 2 y 3 con diferentes valores para M1, M2 y M3
40 139
40
70
50 50 150
40
90200
2.2.8 REALICE LAS CONCLUSIONES RESPECTIVAS SOBRE LA PRÁCTICA
Una Vez terminada la práctica se llegó a la conclusión que de acuerdo a los establecido en guía del laboratorio, si se llegase a cambiar de posición la masa tres a otro lugar de la cuerda, está siempre va a volver al lugar inicial logrando que el sistema quede en equilibrio, siempre y cuando no se alteren los valores a las masas que se encuentran ubicadas en los extremos del sistema.
2.2.9 Enuncie y explique las dos condiciones necesarias para que un sistema físico se encuentre en equilibrio mecánico. ¿Por qué, en esta práctica, solo es necesaria una sola de estas condiciones?
A continuación se enuncian las dos condiciones necesarias para que un sistema físico se encuentre en equilibrio mecánico:
o Suma de las fuerzas aplicadas al cuerpo es cero.o - suma algebraica de los momentos con respecto a un punto de las
fuerzas aplicadas es igual a cero.
o En nuestro caso solo es necesario aplicar la condición No 1, puesto que en la presente práctica solo ubicamos un momento y por tal razón no debemos realizar ninguna suma algebraica.
PRACTICA N-3
MOVIMIENTOS ARMÓNICO Y
PENDULAR
3. DESARROLLO 1 PARTE -PRACTICA N-3
3.1 OBJETIVO
Comprobar la relación de proporcionalidad entre diferentes magnitudes
3.2 MARCO TEORICO
El movimiento armonico es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentido opuesto. Y que queda descrito en función del tiempo por una función senoidal (seno o coseno). Si a la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s.En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que suposición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide.
3.3 El Procedimiento de la primera parte se ejecutó así:
se pesaron los valores de cada pieza y se registró el valor de la masa de cada una. Se instaló los extremos superior del resorte del soporte universal y del extremo
inferior se colgó cada pieza
Se procedido a oscilar el sistema resorte-masa. Posteriormente se midió el periodo de oscilación con el mismo método que se utilizó para el péndulo. Realice como mínimo tres mediciones y tome el valor promedio.
Se repitió el paso 3 para 5 diferentes pesos. 3.4 Respuestas
L(m) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2
T(s)17,6
20,45 16,87 15,16 14,17 12,39 11,25 9,05 6,02k 2,04 1,76 1,68 1,51 1,41 1,23 1,12 0,9 0,6
Grafica decreciente ya que al aumentar la var iable independiente disminuye la otra var iable .
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
5
10
15
20
25
20.45
17.616.8715.1614.1712.3911.259.05
6.02
10.90.80.70.60.50.40.30.2
L(m)T(s)
Longitud
Tiem
po (s
)
Análisis tabla 7En esta práctica utilizamos un péndulo de una longitud inicial de 1 metro en el extremo de abajo se le puso una esfera, se midió el tiempo de 10 oscilaciones disminuyendo la longitud de la cuerda 10 cm cada 10 oscilaciones. Podemos deducir que a medida que el péndulo se le acorta la longitud, el tiempo de oscilaciones disminuye, como se observa gráficamente.
Segunda parte:
o Establezca previamente el valor de la masa de cada una de las cinco pesitas de esta práctica.
o Fije el extremo superior del resorte del soporte universal y del extremo inferior cuelgue una pesita.
o Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Mida el periodo de oscilación con el mismo método que se utilizó para el péndulo. Realice como mínimo tres mediciones y tome el valor promedio.
o Repita el paso 3 para 5 diferentes pesos.o Escriba los datos en la tabla 4 y calcule en cada caso k.o Establezca la k promediando los valores obtenidos. Determine las unidades de k.
Respuesta:
m (Kg) 6.17 9.15 11.09 12.31
T (s) 6 7.96 8.62 9.23
K 0,6 0,79 0,86 0,92
Solución pregunta práctica
En los sistemas masa resorte y en el péndulo simple, el periodo de oscilación depende de los parámetros de dichos sistemas, en estos casos ¿Cuál es la dependencia del periodo en función de la longitud, de la constante del resorte y de la masa en estos movimientos?
Respuesta
La dependencia del periodo de longitud consiste en que entre más distancia tenga l el hilo del péndulo más se tarda éste para realizar una oscilación,
Se evidencia que el ciclo y la constante del resorte son inversamente proporcionales, es decir, a mayor periodo, menor es la constante.
Conclusiones
Logramos aprender un aporte importante y consiste en que los tamaños de la masa que el no
influye en el número de periodos de oscilaciones, pero si el hecho de que la cuerda o hilo tenga
una mayor distancia, porque esto retrasa o coloca lenta el periodo de oscilación.
**desarrollando la experiencia del movimiento pendular hemos podido verificar las leyes que rigen
este movimiento.
Los más enriquecedor de este laboratorio en primer lugar que no necesitamos tener grandes
equipos para hacer prácticas elementales de la física que no solevan a experimentar lo teórico con
lo practico contribuyendo a la retroalimentación y aprendizaje significativo con el desarrollo del
pensamiento.
PRACTICA N-4 “CONSERVACIÓN DE LA
ENERGIA”
DESARROLLO PRACTICA 4 “CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA”
Objetivos
Comprender las relaciones que existen en los problemas de conservación de la energía con la dinámica. Despejar ecuaciones y reemplazar fórmulas para completar la tabla de datos.
Marco teórico
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.
Materiales a utilizarSoporte universal, nuez para colgar un péndulo, hilo y cuerpo, regla.
Procedimiento
1Realizamos el montaje que se evidencia en la imagen, este proceso consiste en un péndulo que se encuentra en su recorrido con una varilla o vástago y puede empezar a dar vueltas o tener otro movimiento pendular, lo cual depende de la altura H a la que se suelta el cuerpo.
2. Mida la altura “mínima” H a la que se suelta el cuerpo, para que dicho cuerpo pueda realizar la vuelta completa en un movimiento circular de radio R. Esto repítalo tres veces. Recuerde que si la altura es un poco menor a la que midió el movimiento deja de ser circular. 3. Cambie el valor del radio cinco veces y vuelva a medir dicha altura mínima. Los resultados escríbalos en la siguiente tabla. Respuesta
H12 26 35 45 55
R30 cm 30 cm 30cm 20cm 10cm
PRACTICA No. 5 – Densidades
PRACTICA N-5 DENSIDADES
OBJETIVOS:
Medir las densidades de diferentes líquidos. Aplicando el principio de Arquímedes medir la densidad de diferentes cuerpos.
MARCO TEORICO
La densidad de los materiales es la relación entre la masa y el volumen que ocupan, esta variable en el estudio de los fluidos es muy importante ya que con ella se pueden calcular la diferencia de presiones en un líquido en dos puntos diferentes
.Formula:
La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el Sistema Internacional, la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr/cm3) La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES A UTILIZAR
Balanza Picnómetro Agua Alcohol Leche Balanza Cuerpo irregular con densidad mayor que la del agua sujeto con una cuerda
poderlo suspender. Agua (densidad) Vaso de precipitados o recipiente
PROCEDIMIENTO
Respuestas
1) PESOS CON SUSTANCIAS LIQUIDAS
1.1 PESO VACIO
1) = 115 gr2) = 105 gr 3) = 125gr
2) PESO CON ALCOHOL
125= 170 con alcohol = 45gr peso con el alcohol105= 151 con agua = 46gr con agua 15= 165 con leche = 50 gr peso con leche
2) PESOS CON SUSTANCIAS SOLIDAS (PIEDRA)
Agua= 50 ml
Piedra = 5 gr
Probeta vacía =43,5
Probeta más agua = 93,5
Proveta mas piedra 98 gr
Desplazamiento = 52 -50 = 2 ml
Dmv= 5 g
2 ml=2.5
grml
GRAFICA:
agua leche alcohol42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
45
50
46
PESO
SUSTANCIAS
DEN
SIDA
D (g
r)
ANALISIS DE RESULTADOS
S toman una muestra de diferentes sustancias (alcohol), (agua), (leche) con el objetivo de conocer el volumen y peso de cada una, de acuerdo a las características físicas, químicas se comprueba que la leche es la sustancia más densa y peso de 50gr.
En él la prueba de densidad con elementos sólidos, en este caso la piedra que se utilizó sujeta a un hilo y presentaba un peso de 5gr fue sumergida a una probeta con 5omil de agua y este ejercicio sirvió para medir el volumen de la piedra, se hizo también una prueba dejando sumergir totalmente la piedra sin el hilo para saber si el valor del volumen cambiaba, y se demostró que una hebra de hilo es significativo porque el valor del volumen siguió intacto.
OBJETIVOS:
Determinar el valor del calor específico de un objeto metálico por el método de mezclas.
MARCO TEORICO
Del estudio de la termodinámica sabemos que el CALOR es energía en tránsito que tiene lugar como resultado de las interacciones entre un sistema y sus alrededores debido a un gradiente de temperatura.
El calor siempre fluye desde una región de temperatura más alta hacia otra región de temperatura más baja, esta transferencia o dispersión puede ocurrir por medio de tres mecanismos posibles: Conducción, Convección y Radiación.
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
Esta práctica se relaciona con la forma de medir calor. Para ello se utiliza el agua y se considera entonces que el calor específico del agua vale 1 cal/ (g°C), con esto se puede resolver el siguiente interrogante:
¿Cómo se puede medir el calor especifico de diferentes materiales utilizando un?
Termo (calorímetro) y agua?
MATERIALES
Un calorímetro. Un vaso de precipitados. Una balanza. Un termómetro. Una pesita metálica. Hilo de nylon. Un reverbero.
PASOS
1. Ponga a calentar el vaso de precipitados.
2. Mida la masa de la pesita.
3. Introduzca la pesita en el vaso de precipitados, atada al hilo de nylon.
4. Mida la masa del calorímetro.
5. Agregue una cantidad conocida de agua al calorímetro a temperatura ambiente.
6. Mida la temperatura del calorímetro y del agua.
7. De acuerdo con el material del que está hecho el calorímetro, determine el calor específico del calorímetro (Por ejemplo, aluminio).
8. Cuando el agua del vaso de precipitados hierva, determine el valor de la temperatura de ebullición. Mantenga la ebullición.
9. Después de cierto tiempo (un minuto) saque la pesita del vaso de precipitados y sumérjala en el agua del calorímetro, tape herméticamente y agite suavemente con el agitador al interior del calorímetro, hasta que el sistema llegue al equilibrio térmico.
10. Tome la temperatura final al interior del calorímetro.
11. Determine una ecuación para la energía inicial del sistema: calorímetro, agua del calorímetro y pesita (antes de sumergirla).
12. Determine una ecuación para la energía final del sistema (después de agitar).
13. Las dos ecuaciones contienen una incógnita, calor específico de la pesita.
14. Aplicando el principio de la conservación de la energía, las dos ecuaciones se deben igualar. Despeje la incógnita.
15. Determine el calor específico de la pesita.
PROCEDIMIENTO
Q = es la transferencia de calor
Q = MC∆ T
T 0 = ?
M0 = CAL
AGUA = M¿
Temperatura inicial
.t 0 = Temperatura a inicial
Calor especifico del agua = 1 cal
= McCc ∆T = MACA∆T
= Cc = MACA ∆ T
MC ∆ T
1) peso del calorimetro = 230 gr
2) calor especifico del calorimetro = 29,3 gr 3) Agua = 46 gr 4) Temperatura del agua 5) 25° 6) temperatura del agua mas calorimetro 26°
Ce = 46 g .1 cal .1 ° c
230 g .¿¿
Ce=46
−75 g=0,0606 cal = calor especifico del calorimetro
Mt Ct ∆t = ( Mc Cc ∆c) + ( MA CA ∆A )
1) Peso del termo = 230 gr 2) Termo mas el agua = 535,5gr 3) Agua = 305.5 gr 4) Tuerca 15gr 5) Temperatura del calorímetro = 25°c 6) Temperatura del agua = 25°7) Temperatura de la tuerca 95°
15gr Ct ( 30° -95°) = 230gr. 0,0606. (30° -25°) +305.5g.1cal
15g.CT (- 65) = 230g.0,0606cal.(5°c)+305.5g.1cal.(30°-25°)
-975.CT = 69.69GCAL °C+1527.5gcal °c
CT = 1595.19GCAL °C
−975G °C=1.638 Cal
CONCLUSIONES:
En general la practica en el laboratorio contribuyo para recordar diferentes conceptos que conservamos de la secundaria, en el tema de medidas, leyes, conversiones, en fin se puede comprender que en cuanto a la física se debe tener claridad en el uso de las formulas y de esta forma aplicarlas al tema que corresponda o a una necesidad que se presente ene el diario vivir, de igual forma nos reta a tener un espíritu investigativo para comprender y a analizar gráficas, y problemas para dar soluciones pertinentes.
Se comprobó el principio de la conservación de la energía, el cual establece que la energía total inicial de un sistema es igual a la energía final total del mismo sistema. Afianzamos los conceptos de calor, temperatura y calor específico. Determinamos valores que fueron aproximadas a los resultados esperados. Los errores son aceptable y se puede decir que la práctica fue desarrollada exitosamente.
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BibliografíaDITUTOR. (s.f.). DITUTOR. Recuperado el 26 de OCTUBRE de 2015, de
http://www.ditutor.com/proporcionalidad/constante_proporcionalidad.html
Gustavo Ramón S.* Docente – Investigador del Instituto Universitario de Educación Física, U. d. (s.f.). CINEMÁTICA O DINÁMICA. Recuperado el 26 de octubre de 2015, de http://viref.udea.edu.co/: http://viref.udea.edu.co/contenido/menu_alterno/apuntes/ac11-cinetica-dinamica.pdf
JM, B. M. (s.f.). PROPORCIONALIDAD. Recuperado el 26 de OCTUBRE de 2015, de http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesarroyo/matematicas/materiales/3eso/numeros/proporcionalidad/teoriaproporcionalidad/teoriaproporcionalidad.htm
WIKIHOW. (s.f.). WIKIHOW. Recuperado el 28 de OCTUBRE de 2015, de http://es.wikihow.com/calcular-el-volumen-de-un-prisma-rectangular