actividades experimentales de física

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INSTITUTO PEDAGÓGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA FÍSICA 5 ACTIVIDAD EXPERIMENTAL N° 01 SISTEMA DE UNIDADES Y ANÁLISIS DE GRÁFICOSEl comportamiento de la materia no solo puede ser descrito cualitativamente. Requerimos cuantificarlo, medirlo y representarlo mediante un experimento para simular un determinado fenómeno natural a partir del cual sea posible realizar predicciones y regularidades. I. Aprendizajes esperados Identifica las unidades fundamentales de masa, tiempo y longitud. Conoce y utiliza los instrumentos de medida y sus respectivas unidades. Determina el índice de masa corporal (IMC). Determina experimentalmente la densidad. II. Materiales Balanza Cronómetro Cinta métrica III. Secuencias de actividades 1. Forme grupos de cinco participantes.Mida la masa y talla para cada estudiante. Determine el índice de masa corporal (IMC). Registre los datos en la siguiente tabla sugerida. (Tabla 1)

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Experimentos de Física.

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Page 1: Actividades experimentales de Física

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

5

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 01

ldquoSISTEMA DE UNIDADES Y ANAacuteLISIS DE GRAacuteFICOSrdquo

El comportamiento de la materia no solo puede ser descrito cualitativamente

Requerimos cuantificarlo medirlo y representarlo mediante un experimento para

simular un determinado fenoacutemeno natural a partir del cual sea posible realizar

predicciones y regularidades

I Aprendizajes esperados

Identifica las unidades fundamentales de masa tiempo y longitud

Conoce y utiliza los instrumentos de medida y sus respectivas unidades

Determina el iacutendice de masa corporal (IMC)

Determina experimentalmente la densidad

II Materiales

Balanza

Cronoacutemetro

Cinta meacutetrica

III Secuencias de actividades

1 Forme grupos de cinco participantesMida la masa y talla para cada

estudiante Determine el iacutendice de masa corporal (IMC) Registre los datos

en la siguiente tabla sugerida (Tabla 1)

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6

Nordm Masa (kg) Talla (m) IMC = (masa (talla)2

1

2

3

4

5

2 Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud el IMC es una medida que

indica el estado nutricional en adultos establecieacutendose el estado nutricional

seguacuten la siguiente tabla

Estado nutricional

BMI Estado nutricional

185 o menos Bajo peso

185ndash249 Peso normal

250ndash299 Pre obesidad

300ndash349 Obesidad leve (tipo I)

350ndash399 Obesidad moderada (tipo II)

40 o maacutes Obesidad severa (tipo III)

Fuente WorldHealthOrganization

3 Seguacuten los datos registrados en la tabla 1 clasifique el estado nutricional de

cada estudiante En caso se registre el estado nutricional no normal acuda a

un centro de salud para tomar las medidas indicadas por el especialista

4 Mida las pulsaciones arteriales por minuto (Pi) de 10 estudiantes con las

siguientes condiciones

a) En reposo

Pulsos arteriales en condiciones de reposo por minuto (tabla 2)

Estudiante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pi

TABLA 1

Determinacioacuten

del IMC

TABLA 2 Medicioacuten de las pulsaciones arteriales en reposo

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7

Resultado = ( ) pulsosminuto

b) Cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres miembros del grupo y

regiacutestrelo en la tabla 3

c) A partir de la tabla 2 investigue el rango de pulsaciones normales y en

los pacientes con taquicardia

d) A partir de los datos registrados anteriormente iquestpor queacute los meacutedicos

registran las pulsaciones por minuto en un paciente solo en estado de

reposo

e) Construya una graacutefica correspondiente a la tabla 3 Describa e interprete

esta graacutefica

5 En condiciones de reposo cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres

miembros del grupo y regiacutestrelo en la siguiente tabla sugerida

Estudiantes

Tiempo (s)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

a) Construya la graacutefica correspondiente a cada estudiante

b) Para t = 150 s el nuacutemero de pulsos arteriales seraacute ________________

Justifique su respuesta

6 A continuacioacuten se consideraraacuten a los estudiantes despueacutes de 5 minutos de

realizar alguacuten ejercicio fiacutesico

Despueacutes de un ejercicio fiacutesico

Pulsos arteriales en condiciones de reposo por minuto (Tabla 4)

Estudiante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pi

Resultado = ( ) pulsosminuto

TABLA 3

Medicioacuten de las

pulsaciones

arteriales en

reposo

TABLA 4 Medicioacuten de las pulsaciones arteriales luego de un ejercicio fiacutesico

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8

7 Determine la densidad de un objeto soacutelido indicado por el docente Registre

los datos requeridos en la tabla 5

Masa m=( plusmn )

Volumen V = ( plusmn )

Nombre del material

Resultado ρ = (mV) = ( plusmn ) kgm3

8 iquestQueacute errores de medida se cometen cuando se procede a medir la densidad

de un cuerpo

9 iquestQueacute entiende por errores sistemaacuteticos

IV Conclusiones

1 De las graacuteficas obtenidas en las experiencias anteriores iquestqueacute nos indica la

pendiente de dicha graacutefica

2 Identifica las unidades fundamentales y derivadas a partir de las

experiencias realizadas

3 Determina los errores absolutos y relativos a partir de las experiencias

realizadas

V Extensioacuten

1 Identifica y describe las unidades fundamentales y derivadas establecidas

por el sistema internacional

2 Realiza un mapa conceptual de las magnitudes seguacuten su origen y su

naturaleza

TABLA 5 Densidad

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 02

ldquoEL MOVIMIENTO MAacuteS SIMPLE DE LA NATURALEZArdquo

En esta actividad aprenderemos a describir el movimiento maacutes sencillo del movimiento mecaacutenico el Movimiento Rectiliacuteneo Uniforme (MRU) Deduciremos la ley que lo gobierna y las relaciones entre algunos paraacutemetros cinemaacuteticos como la distancia recorrida la velocidad y el tiempo

I Aprendizajes esperados

Analiza el movimiento con velocidad constante

Relaciona la distancia recorrida de un moacutevil con el tiempo que transcurre

Relaciona la velocidad de la burbuja con la posicioacuten (aacutengulo de inclinacioacuten) del tubo de Nikola

Predice por interpolacioacuten o extrapolacioacuten la ubicacioacuten del moacutevil para datos no registrados experimentalmente

Interpreta la pendiente de la graacutefica de la posicioacuten que experimenta un moacutevil versus el tiempo

Resuelve problemas del MRU aplicando los conceptos estudiados

II Materiales

Un tubo de Nikola graduado

Un cronoacutemetro

Un soporte de 5 cm de altura

III Secuencia de actividades

1 Manipula el tubo de Nikola de tal forma que puedas observar el

desplazamiento de la burbuja para diferentes inclinaciones del tubo

Considera tambieacuten la posicioacuten vertical Describe lo observado

FIGURA 1 Tubo

de Nikola

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 2: Actividades experimentales de Física

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6

Nordm Masa (kg) Talla (m) IMC = (masa (talla)2

1

2

3

4

5

2 Seguacuten la Organizacioacuten Mundial de la Salud el IMC es una medida que

indica el estado nutricional en adultos establecieacutendose el estado nutricional

seguacuten la siguiente tabla

Estado nutricional

BMI Estado nutricional

185 o menos Bajo peso

185ndash249 Peso normal

250ndash299 Pre obesidad

300ndash349 Obesidad leve (tipo I)

350ndash399 Obesidad moderada (tipo II)

40 o maacutes Obesidad severa (tipo III)

Fuente WorldHealthOrganization

3 Seguacuten los datos registrados en la tabla 1 clasifique el estado nutricional de

cada estudiante En caso se registre el estado nutricional no normal acuda a

un centro de salud para tomar las medidas indicadas por el especialista

4 Mida las pulsaciones arteriales por minuto (Pi) de 10 estudiantes con las

siguientes condiciones

a) En reposo

Pulsos arteriales en condiciones de reposo por minuto (tabla 2)

Estudiante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pi

TABLA 1

Determinacioacuten

del IMC

TABLA 2 Medicioacuten de las pulsaciones arteriales en reposo

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7

Resultado = ( ) pulsosminuto

b) Cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres miembros del grupo y

regiacutestrelo en la tabla 3

c) A partir de la tabla 2 investigue el rango de pulsaciones normales y en

los pacientes con taquicardia

d) A partir de los datos registrados anteriormente iquestpor queacute los meacutedicos

registran las pulsaciones por minuto en un paciente solo en estado de

reposo

e) Construya una graacutefica correspondiente a la tabla 3 Describa e interprete

esta graacutefica

5 En condiciones de reposo cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres

miembros del grupo y regiacutestrelo en la siguiente tabla sugerida

Estudiantes

Tiempo (s)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

a) Construya la graacutefica correspondiente a cada estudiante

b) Para t = 150 s el nuacutemero de pulsos arteriales seraacute ________________

Justifique su respuesta

6 A continuacioacuten se consideraraacuten a los estudiantes despueacutes de 5 minutos de

realizar alguacuten ejercicio fiacutesico

Despueacutes de un ejercicio fiacutesico

Pulsos arteriales en condiciones de reposo por minuto (Tabla 4)

Estudiante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pi

Resultado = ( ) pulsosminuto

TABLA 3

Medicioacuten de las

pulsaciones

arteriales en

reposo

TABLA 4 Medicioacuten de las pulsaciones arteriales luego de un ejercicio fiacutesico

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8

7 Determine la densidad de un objeto soacutelido indicado por el docente Registre

los datos requeridos en la tabla 5

Masa m=( plusmn )

Volumen V = ( plusmn )

Nombre del material

Resultado ρ = (mV) = ( plusmn ) kgm3

8 iquestQueacute errores de medida se cometen cuando se procede a medir la densidad

de un cuerpo

9 iquestQueacute entiende por errores sistemaacuteticos

IV Conclusiones

1 De las graacuteficas obtenidas en las experiencias anteriores iquestqueacute nos indica la

pendiente de dicha graacutefica

2 Identifica las unidades fundamentales y derivadas a partir de las

experiencias realizadas

3 Determina los errores absolutos y relativos a partir de las experiencias

realizadas

V Extensioacuten

1 Identifica y describe las unidades fundamentales y derivadas establecidas

por el sistema internacional

2 Realiza un mapa conceptual de las magnitudes seguacuten su origen y su

naturaleza

TABLA 5 Densidad

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9

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 02

ldquoEL MOVIMIENTO MAacuteS SIMPLE DE LA NATURALEZArdquo

En esta actividad aprenderemos a describir el movimiento maacutes sencillo del movimiento mecaacutenico el Movimiento Rectiliacuteneo Uniforme (MRU) Deduciremos la ley que lo gobierna y las relaciones entre algunos paraacutemetros cinemaacuteticos como la distancia recorrida la velocidad y el tiempo

I Aprendizajes esperados

Analiza el movimiento con velocidad constante

Relaciona la distancia recorrida de un moacutevil con el tiempo que transcurre

Relaciona la velocidad de la burbuja con la posicioacuten (aacutengulo de inclinacioacuten) del tubo de Nikola

Predice por interpolacioacuten o extrapolacioacuten la ubicacioacuten del moacutevil para datos no registrados experimentalmente

Interpreta la pendiente de la graacutefica de la posicioacuten que experimenta un moacutevil versus el tiempo

Resuelve problemas del MRU aplicando los conceptos estudiados

II Materiales

Un tubo de Nikola graduado

Un cronoacutemetro

Un soporte de 5 cm de altura

III Secuencia de actividades

1 Manipula el tubo de Nikola de tal forma que puedas observar el

desplazamiento de la burbuja para diferentes inclinaciones del tubo

Considera tambieacuten la posicioacuten vertical Describe lo observado

FIGURA 1 Tubo

de Nikola

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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12

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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18

3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 3: Actividades experimentales de Física

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7

Resultado = ( ) pulsosminuto

b) Cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres miembros del grupo y

regiacutestrelo en la tabla 3

c) A partir de la tabla 2 investigue el rango de pulsaciones normales y en

los pacientes con taquicardia

d) A partir de los datos registrados anteriormente iquestpor queacute los meacutedicos

registran las pulsaciones por minuto en un paciente solo en estado de

reposo

e) Construya una graacutefica correspondiente a la tabla 3 Describa e interprete

esta graacutefica

5 En condiciones de reposo cuente el nuacutemero de pulsos arteriales de tres

miembros del grupo y regiacutestrelo en la siguiente tabla sugerida

Estudiantes

Tiempo (s)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

a) Construya la graacutefica correspondiente a cada estudiante

b) Para t = 150 s el nuacutemero de pulsos arteriales seraacute ________________

Justifique su respuesta

6 A continuacioacuten se consideraraacuten a los estudiantes despueacutes de 5 minutos de

realizar alguacuten ejercicio fiacutesico

Despueacutes de un ejercicio fiacutesico

Pulsos arteriales en condiciones de reposo por minuto (Tabla 4)

Estudiante 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pi

Resultado = ( ) pulsosminuto

TABLA 3

Medicioacuten de las

pulsaciones

arteriales en

reposo

TABLA 4 Medicioacuten de las pulsaciones arteriales luego de un ejercicio fiacutesico

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8

7 Determine la densidad de un objeto soacutelido indicado por el docente Registre

los datos requeridos en la tabla 5

Masa m=( plusmn )

Volumen V = ( plusmn )

Nombre del material

Resultado ρ = (mV) = ( plusmn ) kgm3

8 iquestQueacute errores de medida se cometen cuando se procede a medir la densidad

de un cuerpo

9 iquestQueacute entiende por errores sistemaacuteticos

IV Conclusiones

1 De las graacuteficas obtenidas en las experiencias anteriores iquestqueacute nos indica la

pendiente de dicha graacutefica

2 Identifica las unidades fundamentales y derivadas a partir de las

experiencias realizadas

3 Determina los errores absolutos y relativos a partir de las experiencias

realizadas

V Extensioacuten

1 Identifica y describe las unidades fundamentales y derivadas establecidas

por el sistema internacional

2 Realiza un mapa conceptual de las magnitudes seguacuten su origen y su

naturaleza

TABLA 5 Densidad

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9

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 02

ldquoEL MOVIMIENTO MAacuteS SIMPLE DE LA NATURALEZArdquo

En esta actividad aprenderemos a describir el movimiento maacutes sencillo del movimiento mecaacutenico el Movimiento Rectiliacuteneo Uniforme (MRU) Deduciremos la ley que lo gobierna y las relaciones entre algunos paraacutemetros cinemaacuteticos como la distancia recorrida la velocidad y el tiempo

I Aprendizajes esperados

Analiza el movimiento con velocidad constante

Relaciona la distancia recorrida de un moacutevil con el tiempo que transcurre

Relaciona la velocidad de la burbuja con la posicioacuten (aacutengulo de inclinacioacuten) del tubo de Nikola

Predice por interpolacioacuten o extrapolacioacuten la ubicacioacuten del moacutevil para datos no registrados experimentalmente

Interpreta la pendiente de la graacutefica de la posicioacuten que experimenta un moacutevil versus el tiempo

Resuelve problemas del MRU aplicando los conceptos estudiados

II Materiales

Un tubo de Nikola graduado

Un cronoacutemetro

Un soporte de 5 cm de altura

III Secuencia de actividades

1 Manipula el tubo de Nikola de tal forma que puedas observar el

desplazamiento de la burbuja para diferentes inclinaciones del tubo

Considera tambieacuten la posicioacuten vertical Describe lo observado

FIGURA 1 Tubo

de Nikola

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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12

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 4: Actividades experimentales de Física

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8

7 Determine la densidad de un objeto soacutelido indicado por el docente Registre

los datos requeridos en la tabla 5

Masa m=( plusmn )

Volumen V = ( plusmn )

Nombre del material

Resultado ρ = (mV) = ( plusmn ) kgm3

8 iquestQueacute errores de medida se cometen cuando se procede a medir la densidad

de un cuerpo

9 iquestQueacute entiende por errores sistemaacuteticos

IV Conclusiones

1 De las graacuteficas obtenidas en las experiencias anteriores iquestqueacute nos indica la

pendiente de dicha graacutefica

2 Identifica las unidades fundamentales y derivadas a partir de las

experiencias realizadas

3 Determina los errores absolutos y relativos a partir de las experiencias

realizadas

V Extensioacuten

1 Identifica y describe las unidades fundamentales y derivadas establecidas

por el sistema internacional

2 Realiza un mapa conceptual de las magnitudes seguacuten su origen y su

naturaleza

TABLA 5 Densidad

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9

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 02

ldquoEL MOVIMIENTO MAacuteS SIMPLE DE LA NATURALEZArdquo

En esta actividad aprenderemos a describir el movimiento maacutes sencillo del movimiento mecaacutenico el Movimiento Rectiliacuteneo Uniforme (MRU) Deduciremos la ley que lo gobierna y las relaciones entre algunos paraacutemetros cinemaacuteticos como la distancia recorrida la velocidad y el tiempo

I Aprendizajes esperados

Analiza el movimiento con velocidad constante

Relaciona la distancia recorrida de un moacutevil con el tiempo que transcurre

Relaciona la velocidad de la burbuja con la posicioacuten (aacutengulo de inclinacioacuten) del tubo de Nikola

Predice por interpolacioacuten o extrapolacioacuten la ubicacioacuten del moacutevil para datos no registrados experimentalmente

Interpreta la pendiente de la graacutefica de la posicioacuten que experimenta un moacutevil versus el tiempo

Resuelve problemas del MRU aplicando los conceptos estudiados

II Materiales

Un tubo de Nikola graduado

Un cronoacutemetro

Un soporte de 5 cm de altura

III Secuencia de actividades

1 Manipula el tubo de Nikola de tal forma que puedas observar el

desplazamiento de la burbuja para diferentes inclinaciones del tubo

Considera tambieacuten la posicioacuten vertical Describe lo observado

FIGURA 1 Tubo

de Nikola

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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12

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 5: Actividades experimentales de Física

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9

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 02

ldquoEL MOVIMIENTO MAacuteS SIMPLE DE LA NATURALEZArdquo

En esta actividad aprenderemos a describir el movimiento maacutes sencillo del movimiento mecaacutenico el Movimiento Rectiliacuteneo Uniforme (MRU) Deduciremos la ley que lo gobierna y las relaciones entre algunos paraacutemetros cinemaacuteticos como la distancia recorrida la velocidad y el tiempo

I Aprendizajes esperados

Analiza el movimiento con velocidad constante

Relaciona la distancia recorrida de un moacutevil con el tiempo que transcurre

Relaciona la velocidad de la burbuja con la posicioacuten (aacutengulo de inclinacioacuten) del tubo de Nikola

Predice por interpolacioacuten o extrapolacioacuten la ubicacioacuten del moacutevil para datos no registrados experimentalmente

Interpreta la pendiente de la graacutefica de la posicioacuten que experimenta un moacutevil versus el tiempo

Resuelve problemas del MRU aplicando los conceptos estudiados

II Materiales

Un tubo de Nikola graduado

Un cronoacutemetro

Un soporte de 5 cm de altura

III Secuencia de actividades

1 Manipula el tubo de Nikola de tal forma que puedas observar el

desplazamiento de la burbuja para diferentes inclinaciones del tubo

Considera tambieacuten la posicioacuten vertical Describe lo observado

FIGURA 1 Tubo

de Nikola

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 6: Actividades experimentales de Física

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10

2 Mida las velocidades de la burbuja cuando uno de los extremos del tubo es

elevado 2 cm 4 cm y 6 cm respectivamente Para lograr buenas

mediciones debe elaborar un plan que considere coacutemo se van a obtener los

datos de distancia recorrida y tiempo y coacutemo se van a organizar en la tabla

de datos Te sugerimos la siguiente tabla

Cuando es elevado 5 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 10 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1= (20) cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

Cuando es elevado 15 cm

Posicioacuten (cm) Tiempo (s) Velocidad media (cms)

90 cm ndash 110 cm t1 = v1 = (20)cm t1

70 cm ndash 110 cm t2 = v2 =

50 cm ndash 110 cm t3 = v3 =

30 cm ndash 110 cm t4 = v4 =

10 cm ndash 110 cm t5 = v5 =

3 En un papel milimetrado elabora las graacuteficas de los datos registrados de la

posicioacuten y el tiempo para cada tabla anterior Interprete dichas graacuteficas

4 iquestQueacute relacioacuten encuentras entre la posicioacuten y el tiempo transcurrido

5 iquestQueacute significado fiacutesico tiene la pendiente del aacutengulo

6 iquestQueacute diferencia encuentras entre la rapidez y la velocidad

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

5 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

10 cm

TABLA 1

Caacutelculo de

velocidad a

15 cm

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 7: Actividades experimentales de Física

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11

7 Si se hubiese medido el movimiento de la burbuja desde el extremo del tubo

de Nikola iquestqueacute error se habriacutea cometido

8 iquestQueacute aplicaciones a la vida cotidiana estaacuten asociados a esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestQueacute trayectoria experimenta la burbuja

2 Si hacemos que la burbuja se mueva en dos direcciones iquestexperimentaraacute

un MRU iquestExperimentaraacute la misma velocidad iquestExperimentaraacute la misma

rapidez

3 iquestQueacute indica la pendiente de la graacutefica entre la posicioacuten y el tiempo

V Extensioacuten

1 Mencione algunos fenoacutemenos que experimenten un MRU

2 Explique brevemente por queacute la luz y el sonido experimentan velocidades

constantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 8: Actividades experimentales de Física

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12

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 03

ldquoCENTRO GEOMEacuteTRICO Y CENTRO DE GRAVEDADrdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce el centro de gravedad el centro geomeacutetrico y grafica la fuerza de

la gravedad

Diferencia el centro de masa y el centro de gravedad

Analiza la relacioacuten entre la base de un cuerpo fuerza de reaccioacuten del piso y

la fuerza de la gravedad

Aplica el concepto de centro de gravedad a situaciones cotidianas

La famosa Torre de Pisa se caracteriza por estar

inclinada cierto aacutengulo iquestPor queacute no cae dicha

torre iquestQueacute consideraciones toman en cuenta los

ingenieros para su construccioacuten iquestQueacute fenoacutemeno

fiacutesico estaacute asociado a este hecho

II Materiales

Una regla

una masa de 50 g

Carrete de Nylon

Paralepiacutepedo articulado

III Secuencia de actividades

1 Considere a una persona sentada (como se muestra en la figura) iquestPodraacute

pararse sin girar la columna o la pierna iquestPor queacute

2 Considere dos reglas una libre y otra sujeta a una masa encuentre el centro

geomeacutetrico y el centro de gravedad para cada situacioacuten utilizando los dedos

de las manos

FIGURA1 Torre de Pisa

FIGURA1 Silla giratoria

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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18

3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 9: Actividades experimentales de Física

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13

3 Una vez ubicado el centro de gravedad grafique la fuerza de la gravedad para

cada caso iquestEn queacute punto se ubica el centro geomeacutetrico iquestEn queacute punto se

ubica la fuerza de gravedad

4 Manipule un paralepiacutepedo articulado y describa la

distribucioacuten de las fuerzas que actuacutean sobre eacutel iquestQueacute

relacioacuten existe entre la fuerza de gravedad la reaccioacuten

del piso (fuerza normal) y el aacuterea de la base del

paralepiacutepedo iquestEsta relacioacuten redunda en la

estabilidad del paralepiacutepedo Explique y fundamente

5 iquestQueacute condicioacuten se debe cumplir para que un edificio

inclinado no se caiga

6 iquestQueacute diferencia existe entre el centro de gravedad y

el centro de masa

7 Proponga situaciones asociadas al centro de gravedad Explique y

fundamente

IV Conclusiones

1 iquestEn queacute punto de un cuerpo estaacute aplicada la fuerza de la gravedad y cuaacutel es

su direccioacuten

2 iquestEn queacute caso el centro de gravedad coincide con el centro de masa

3 Si la prolongacioacuten de la fuerza de la gravedad no cae dentro del aacuterea de la

base del paralepiacutepedo entonces iquestel paralepiacutepedo estaraacute en equilibrio iquestPor

queacute

V Extensioacuten

1 Coacutemo podriacutea determinar experimentalmente el centro de gravedad de las

superficies triangulares reglas rectaacutengulos o cualquier objeto sin forma

definida

2 Investigue en teacuterminos generales acerca del centro de gravedad entre

varones y mujeres

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationrotation y realice

un informe

FIGURA3 Paralelepiacutepedo

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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18

3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 10: Actividades experimentales de Física

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14

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 04

ldquoCONOCIENDO LAS CARACTERIacuteSTICAS FIacuteSICAS DE UN RESORTErdquo

Muchos objetos se deforman cuando se les aplica una fuerza y recobran su

forma original en cuanto se retira la fuerza La relacioacuten entre fuerza y extensioacuten

de un objeto elaacutestico fue formulada por primera vez en el siglo XVII por Robert

Hooke

I Logros de aprendizaje

Observa las caracteriacutesticas fiacutesicas de los resortes longitud diaacutemetro de las

espiras diaacutemetro del alambre calidad del alambre

Relaciona la constante de rigidez con la longitud natural

Relaciona la deformacioacuten del resorte con la fuerza deformadora

Grafica la relacioacuten entre la deformacioacuten (variable independiente) y la fuerza

deformadora (variable dependiente)

Procesa informacioacuten y calcula el grado de rigidez de los resortes

Identifica la dureza del resorte como su caracteriacutestica fiacutesica maacutes importante

Aplica la Ley de Hooke para entender el funcionamiento del dinamoacutemetro y

de otros instrumentos tecnoloacutegicos como los amortiguadores

II Materiales

Un soporte universal una nuez sujetadora doble pie de soporte universal varilla de apoyo

03 resortes diferentes

Carrete de hilo de Nylon

Una regla de 1 m

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 11: Actividades experimentales de Física

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15

III Secuencia de actividades

1 Verifique las caracteriacutesticas fiacutesicas de los tres resortes (diaacutemetro longitud

natural grado de rigidez)

2 Considere los siguientes sistemas (ver figura 1) Determine la constante

elaacutestica si se coloca tres masas de 50 g en cada caso Registre las

deformaciones y las masas en la siguiente tabla sugerida

Masa Deformacioacuten Constante elaacutestica

50 g

100 g

150 g

3 iquestDe queacute caracteriacutesticas fiacutesicas depende la deformacioacuten de los resortes

Compare su hipoacutetesis con los resultados despueacutes de la experiencia

4 Arme el soporte universal fije la regla de metal paralela al soporte y

coloque el resorte con las bases del juego de pesas de 50 g Espere hasta

que la pesa se encuentre en equilibrio

TABLA 1 Constante elaacutestica

FIGURA1 Sistemas de pesas

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 12: Actividades experimentales de Física

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16

5 En la regla registre la posicioacuten de la parte inferior del resorte como se

muestra en la figura 2

6 Coloque la primera segunda tercera y cuarta pesa midiendo la

deformacioacuten de los resortes Plantee una tabla para cada resorte donde

relacione la deformacioacuten y la fuerza deformadora Sugerimos las siguientes

a Resorte 01

Masa (g)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 15 cm

100 g 4 cm

150 g 4 cm

200 g 4 cm

250 g 4 cm

b Resorte 02

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 2 cm

100 g 3 cm

150 g 3 cm

200 g 3cm

250 g 3 cm

FIGURA2 Constante de rigidez

TABLA1

Resorte 1

TABLA2

Resorte 2

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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18

3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

spring-lab y elabore un informe

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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17

c Resorte 03

Masa (kg)

Fuerza

elaacutestica (N)

Deformacioacuten

(m)

Constante de rigidez

(Ncm)

50 g 3 cm

100 g 6 cm

150 g 6 cm

200 g 6 cm

250 g 6 cm

d Realice la graacutefica de la fuerza elaacutestica y la deformacioacuten para los tres

resortes anteriores

e De los resultados obtenidos iquesttodos los resortes tiene el mismo grado de

elasticidad Explique

f iquestQueacute significa que un resorte tenga un coeficiente de elasticidad igual a 2

Ncm

g Si un resorte sobrepasa su maacutexima deformacioacuten iquestseguiraacute siendo elaacutestico

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la fuerza deformadora y la

deformacioacuten del resorte

2 De la experiencia clasifique los resortes seguacuten el grado de rigidez (de

mayor a menor)

3 iquestQueacute indica la magnitud del coeficiente de elasticidad

V Extensioacuten

1 Investigue la forma de energiacutea que almacena un resorte al ser deformado

2 Mencione tres aplicaciones a la vida cotidiana relacionadas a esta actividad

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

x(cm)

Fe(N)

TABLA3

Resorte 3

GRAacuteFICO1 Resorte 1 GRAacuteFICO2 Resorte 2 GRAacuteFICO3 Resorte 3

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3 Ingrese al siguiente sitio web httpphetcoloradoeduensimulationmass-

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

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elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

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y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 15: Actividades experimentales de Física

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19

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 05

ldquoLA MAacuteQUINA DE ATWOODrdquo

A traveacutes del movimiento de dos masaspor una polea fija podemos determinar la

aceleracioacuten de dichas masas y gravedad de la Tierra (cerca de la superficie) Esta

es una aplicacioacuten claacutesica de las leyes de Newton y las leyes cinemaacuteticas

I Logros de aprendizaje

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la fuerza resultante

Grafica la relacioacuten entre la magnitud de la aceleracioacuten y la fuerza resultante

Relaciona la magnitud de la aceleracioacuten con la masa

Aplica la segunda ley de Newton cuando la masa es constante

Interpreta la pendiente de la graacutefica entre la magnitud de la aceleracioacuten y la

fuerza resultante

II Materiales

Un soporte universal

Juego de masas

Hilo Nylon

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades

1 Prepare un arreglo experimental con el soporte universal como muestra en

la figura La polea debe colocarse por lo menos a 15 m respecto del suelo

FIGURA1 Montaje de la maacutequina de Atwood

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 16: Actividades experimentales de Física

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20

2 Considere el soporte del juego de pesas (de igual masa) en cada extremo

de la cuerda y provoque el movimiento de las pesas transfiriendo pesas

pequentildeas mida el tiempo (t) que tarda el objeto en llegar al suelo Registre

estos datos en una tabla Sugerimos realizar 5 mediciones en la tabla

mostrada

Masas iniciales

m01= (kg) m02= (kg)

Altura que desciende (H) =

m1=

m2=

Tiempo (s)

Tiempo

promedio

Magnitud de la

aceleracioacuten (ms2)

Aceleracioacuten

3 Realice una graacutefica entre la fuerza resultante en funcioacuten de la aceleracioacuten

Interprete dicha graacutefica

4 iquestPor queacute en este experimento no se toma en cuenta la masa de la polea

5 iquestQueacute suposiciones hizo para determinar la magnitud de la aceleracioacuten

6 El resultado de la magnitud de la aceleracioacuten iquestqueacute significa fiacutesicamente

7 A partir de la experiencia iquestpodriacuteamos modificar el experimento donde la

aceleracioacuten sea cero

8 Determine el error relativo del caacutelculo de la aceleracioacuten de la gravedad

considerando que g=981 ms2

IV Conclusiones

1 De la experiencia iquestqueacute relacioacuten existe entre la aceleracioacuten y la fuerza resultante

2 En la experiencia iquestpor queacute la aceleracioacuten se mantiene constante 3 Cuando la pesa estaacute acelerando iquestla masa variacutea 4 iquestQueacute fuerza no es considera en la experiencia 5 iquestQueacute modificaciones o sugerencias realizariacutea a esta praacutectica

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones praacutecticas tiene la maacutequina de Atwood

2 iquestQueacute arreglos hariacutea para determinar la gravedad de la Tierra

TABLA1

Resultados

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21

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationforces-and-

motion y elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 18: Actividades experimentales de Física

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22

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 06

ldquoPEacuteNDULO SIMPLErdquo

I Logros esperados

Analiza las caracteriacutesticas del movimiento oscilatorio de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la amplitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la longitud a partir del movimiento de un peacutendulo simple

Relaciona el periodo y la masa a partir del movimiento de un peacutendulo simple

II Materiales

Hilo de Naylon

Masas esfeacutericas (5 masas distintas)

Regla

Soporte universal

Cronoacutemetro

III Secuencia de actividades 1 Arma un soporte universal y sujeta un peacutendulo de 1 m de altura

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo Plantee una

hipoacutetesis

3 Desplace la esfera cierta distancia de la vertical (amplitud) y mida el periodo

con un cronoacutemetro Realice varias mediciones del periodo para distintas

amplitudes Registre estas medidas en la tabla 01

Tabla 01

T(s) A(cm)

Constantes l y m

TABLA1

Resultados a 1

m

FIGURA1 Montaje del peacutendulo

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 19: Actividades experimentales de Física

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23

4 Realice una graacutefica entre la amplitud (variable independiente) y el periodo

(variable dependiente) Interprete los resultados

5 Comparesu hipoacutetesis con los resultados obtenidos iquestEl periodo depende

de la amplitud

6 iquestDepende el periodo (T) de la masa Formule una hipoacutetesis

7 Manteniendo constante la amplitud y longitud del peacutendulo lleve a oscilar el

peacutendulo respecto de la vertical y mida el periodo para distintos valores de la

masa del peacutenduloRegistre los datos obtenidos en la Tabla 02

8 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la masa Compare con

su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable dependiente) y la

masa (variable dependiente) Interprete dicha graacutefica

9 iquestDepende el periodo (T) de la longitud del peacutendulo (L) Formule una

hipoacutetesis

10 Manteniendo constante la masa y la amplitud lleve a oscilar el peacutendulo

respecto a la posicioacuten vertical y determine el periodo para distintas

longitudes (L) Registre los datos

Longitud (L) Periodo (T)

Constantes m A

11 A partir de los resultados iquestel periodo depende de la longitud del peacutendulo

Compare con su hipoacutetesis Realice una graacutefica del periodo (variable

dependiente) y la longitud del peacutendulo (variable dependiente) Interprete

dicha graacutefica

IV Conclusiones

1 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la masa del peacutendulo

2 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten del largo o longitud del peacutendulo

T(s) m(g)

Constantes A y L

TABLA1 TABLA2

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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24

3 iquestDepende el periodo de oscilacioacuten de la amplitud del peacutendulo

4 Describa las caracteriacutesticas del movimiento de un peacutendulo iquestQueacute

unidades de medicioacuten utilizoacute

V Extensioacuten

1 iquestQueacute diferencia existe entre un peacutendulo simple y un peacutendulo fiacutesico

2 Explique brevemente por queacute el movimiento de un peacutendulo simple puede

ser considerado como un Movimiento Armoacutenico Simple

3 Describa algunos fenoacutemenos que experimenten el movimiento de un

peacutendulo

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationpendulum-lab y

elabore un informe

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 21: Actividades experimentales de Física

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25

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 07

ldquoFORMAS Y CONSERVACIOacuteN DE LA ENERGIacuteArdquo

iquestQueacute importancia tiene la energiacutea en la sociedad actual iquestCuaacutel es el rol que

cumple en el proceso de produccioacuten Son preguntas fundamentales para

cualquier ciudadano de nuestra eacutepoca Anteriormente el oro era el material maacutes

preciado del ser humano Hoy es la energiacutea Pero iquestqueacute es la energiacutea En esta

actividad reconoceremos algunas formas de energiacutea desde una perspectiva fiacutesica

para luego aplicar este concepto a situaciones cotidianas

I Aprendizajes esperados

Reconoce las formas de energiacutea

Conoce las condiciones para establecer la ley de la conservacioacuten de la

energiacutea

Analiza el rol de la energiacutea en el desarrollo de produccioacuten y desarrollo

humano

II Materiales

04 esferitas de masas distintas

Cronoacutemetro

Plano inclinado

Soporte universal

III Secuencias de actividades

1 Ubique una de las esferitas en la parte maacutes alta de una superficie

inclinada (punto A) como se muestra en la figura y desde el reposo deacutejela

libre Mida la distancia recorrida por la esferita y el tiempo que demora en

recorrerla

FIGURA 1 Montaje

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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26

2 Siguiendo el paso anterior con una segunda tercera y cuarta esferita

registre los datos consignados en la siguiente tabla sugerida (Usted

podriacutea considerar otra tabla para el tratamiento de las preguntas sugeridas

despueacutes de la tabla)

Nordm

h (m)

m (kg)

d (m)

t (s)

a

(ms2)

vf=at

EA

EB

Energiacutea disipada

1 1 05 2

2

3

4

3 Describa el movimiento que experimenta la esferita mientras baja por el

plano inclinado

4 Compare la magnitud de aceleracioacuten para cada esferita Justifique

teoacutericamente este resultado

5 Compare la energiacutea EA y EB iquestExiste alguna relacioacuten Explique

6 iquestCuaacutel es la diferencia entre la energiacutea EA y EB iquestQueacute relacioacuten existe con

la energiacutea disipada

7 En la experiencia determine la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por

la fuerza de la gravedad durante su caiacuteda

8 iquestCuaacutel es la cantidad de trabajo mecaacutenico realizado por la fuerza de

rozamiento

9 iquestQueacute deberiacutea suceder para que se conserve la energiacutea

IV Conclusiones

1 iquestBajo queacute condicioacuten (es) la energiacutea mecaacutenica se conserva

2 Si no se libera energiacutea debido a la friccioacuten iquestsiempre se conserva la

energiacutea Justifique

V Extensioacuten

1 Investigue coacutemo se da la generacioacuten de la energiacutea eleacutectrica en Peruacute

TABLA 1 Resultados

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 23: Actividades experimentales de Física

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27

2 iquestEl gas y el petroacuteleo producidos en Peruacuteson suficiente para satisfacer el

consumo nacional iquestQueacute plantea usted para solucionar los problemas de

precio y consumo

3 iquestA queacute hecho o fenoacutemeno estaacute asociada la contaminacioacuten ambiental y el

calentamiento global Relacione este hecho con el consumo

desmesurado del petroacuteleo y la energiacutea atoacutemica

4 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationenergy-skate-

park y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 24: Actividades experimentales de Física

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28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 08

ldquoPROPAGACIOacuteN DE UNA ONDA MECAacuteNICArdquo

I Aprendizajes esperados

Reconoce los diferentes tipos de ondas mecaacutenicas

Conoce las caracteriacutesticas y propiedades de las ondas mecaacutenicas

Comprende su aplicacioacuten praacutectica en el estudio del sonido y de la luz

II Materiales

Un resorte

Un cronoacutemetro

Una huincha de medir

III Secuencia de actividades

1 Un extremo de un resorte debe estar fijo y tirante el otro extremo agiacutetelo

en forma perioacutedica es decir debe mantener el ritmo de movimiento

Observe coacutemo se propaga la onda

2 Agite el resorte perpendicularmente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

3 Agite el resorte paralelamente a la propagacioacuten de la onda Dibuje lo

observado

4 A partir de la pregunta 2 iquestqueacute relacioacuten encuentra entre la longitud de

onda y la frecuencia Formule una hipoacutetesis

5 Con un cronoacutemetro determine el nuacutemero de oscilaciones para un

determinado tiempo Con los datos registrados calcule el periodo la

frecuencia y mida la longitud de onda para cada caso para determinar la

rapidez de la onda

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

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30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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29

Nordm de

oscilaciones

tiempo(s) Periodo

(s)

Frecuencia

(Hz)

Longitud

de onda

λ(m)

Rapidez

v (ms)

10 5

12 5

14 5

16 5

6 Construye el siguiente graacutefico en papel milimetrado (o papel cuadriculado)

7 Analizando el graacutefico yo la tabla de datos iquestcuaacutel es la relacioacuten entre λ yf

Compare con su hipoacutetesis

8 iquestQueacute puede decir del valor de la rapidez de propagacioacuten v que obtuvo en la

tabla Fundamenta

9 iquestCuaacuteles seriacutean las principales fuentes de error en esta experiencia

IV Conclusiones

1 iquestCuaacutel es la diferencia entre una onda transversal y longitudinal

2 iquestQueacute movimiento experimenta cada punto del resorte que oscila

λ

f

TABLA 1 Oscilaciones

GRAacuteFICO 1 Oscilaciones

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

30

V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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V Extensioacuten

1 Describa las caracteriacutesticas de las ondas que se propaga en un terremoto

2 Una vez sucedido un evento siacutesmico los sismoacutelogos dan a conocer el

epicentro y la intensidad del sismo iquestcoacutemo lo determinan

3 Ingrese al sitio web httpphetcoloradoeduensimulationwave-on-a-string

y realice un informe

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31

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

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DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

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33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 09

ldquoDILATACIOacuteN DE LOS CUERPOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Experimenta la dilatacioacuten del hierro cobre y aluminio

Relaciona la transferencia de la energiacutea y sus efectos

E

II Materiales

1 piroacutemetro cuadrante

Un mechero con alcohol

Fosforo

Esfera Gravesande

Anillo Gravesande

III Secuencia de actividad

A Dilatacioacuten lineal

1 Encienda el mechero regulando los mecheros de tal forma que la intensidad

del fuego sean iguales y colocarlo debajo de las barras de metal

FOTOGRAFIacuteA

2 Esperar aproximadamente 5 minutos y observe minuciosamente Describa

lo observado

3 Encuentre la relacioacuten entre la dilatacioacuten y el cambio de direccioacuten de los

punteros de cada barra Formule una tabla aproximada y grafiacutequelo para

cada barra

4 Cuando los punteros de las barras cesen de cambiar su direccioacuten apague el

mechero y registre los datos

5 Queacute significa el coeficiente de dilatacioacuten lineal de cada material usado en

eacutesta praacutectica

6 Se tiene dos cintas metaacutelicas soldadas de bronce y hierro a temperatura

ambiente iquestqueacute sucederaacute si de alguna forma enfriamos o calentamos las

cintas mencionadas

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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32

DIBUJO

B Dilatacioacuten volumeacutetrica

1 Con la ayuda de un soporte universal arme la esfera y el anillo de

Gravesande

FOTOGRAFIA

2 Desplace el anillo verticalmente de tal forma que pase varias veces la

esfera Mida la temperatura de la esfera (aproxime a la temperatura de

ambiente)

FIGURA

3 Acerque el mechero a la esfera y calieacutentelo aproximadamente 8 a 10

minutos

4 Desplace verticalmente el anillo

5 Deje enfriar la esfera y vuelva a desplazar el anillo sobre ella

6 Explique lo sucedido anteriormente en teacuterminos moleculares

7 Si tuviese dos esferas una de cobre y otra de hierro iquestCuaacutel de los dos se

dilatariacutea maacutes

8 iquestQueacute efectos tiene transferencia del calor sobre la esfera

IV Conclusiones

1 iquestQueacute efectos sobre la esfera tiene la transferencia del calor

2 iquestQueacute interpretacioacuten fiacutesica tienen los coeficientes de dilatacioacuten

3 iquestEn queacute caso los cuerpos se contraen

4

V Extensioacuten

1 Realiza una investigacioacuten sobre la dilatacioacuten de los seres humanos

2 Explique por queacute en algunos puentes uno de sus extremos reposa sobre

unos rodillos y el otro extremo fijo

3 Explique coacutemo funcionan los interruptores teacutermicos (como es el caso del

termostato)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

33

4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

INSTITUTO PEDAGOacuteGICO NACIONAL MONTERRICO DEPARTAMENTO DE MATEMAacuteTICA ndash FIacuteSICA

36

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

Page 29: Actividades experimentales de Física

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4 Realice una breve descripcioacuten acerca del comportamiento anoacutemalo del

agua iquestQueacute impacto sobre la fauna y flora tendriacutea si el agua no tendriacutea este

comportamiento anoacutemalo

VI Sugerencias teacutecnicas y metodoloacutegicas

1 No utilice guantes ni materiales de plaacutestico para realizar esta praacutectica

2 Prepare el mechero con el alcohol a un 90 del contenido

3 Acondicione el aacuterea de trabajo a fin de prevenir cualquier accidente con el

alcohol

4 Organice grupos de 5 estudiantes

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

httpphetcoloradoedu (actualizado diciembre de 2011)

httpfisicausachcl~iolivareguia9_calorimetriapdf (aqui se tiene experiencias de

calor especifico)

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 10

ldquoDETERMINANDO EL CALOR ESPECIacuteFICOrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

Determina la temperatura de equilibrio

Analiza la transferencia de la energiacutea en forma de calor y su impacto sobre

la materia

Realiza mediciones y determina el error relativo y absoluto

Comprueba la ley de la conservacioacuten de la energiacutea

II Materiales

Un caloriacutemetro

Una probeta

1 balanza

Una cocina

Pinzas

Agua

Cobre

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

queacute factores depende la transferencia del calor

2 Un problema fundamental de nuestro tiempo esta asociado al calentamiento

global iquestQueacute relacioacuten existe entre el cambio de temperatura y la

transferencia del calor

3 Mida 40 g de agua en una balanza con el agua dentro de la balanza

4 Mida la masa del cobre y caliente el cobre durante 1 o 2 minutos

inmediatamente despueacutes mida su temperatura (temperatura inicial del

cobre) (registre los datos en la tabla)

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35

5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

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1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

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calor especifico)

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5 Caliente nuevamente el cobre hasta una temperatura de 80 degC

(aproximadamente) e introduzca al agua Esperamos durante 3 minutos y

determinamos la temperatura de equilibrio (registre los datos en la tabla)

Sustancia o material

Temperatura (degC) Masa (g)

Agua To(H2O) =

Cobre To(Cu) =

Te =

Donde

To(H2O) temperatura inicial del agua

To(Cu) temperatura inicial del cobre

Te temperatura de equilibrio

6 Determine el calor especiacutefico utilizando la conservacioacuten de la energiacutea

7 iquestPor queacute el calor especiacutefico del cobre no depende de su temperatura final

Explique cualitativa y cuantitativamente

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

cuerpos cesa (considerando un sistema cerrado de dos cuerpos)

3 Interprete el calor especiacutefico del agua aceite alcohol mercurio

Caracterice las sustancias mencionadas en funcioacuten de sus aplicaciones y

comportamientos

4

V Extensioacuten

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1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

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1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

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1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

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calor especifico)

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36

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Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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37

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

(actualizado diciembre de 2011)

7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

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calor especifico)

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ACTIVIDAD EXPERIMENTAL Ndeg 11

ldquoESTAacuteTICA DE FLUIDOSrdquo

I Aprendizajes esperados

Determina el calor especiacutefico de cualquier soacutelido

II Materiales

Un caloriacutemetro

III Secuencia de actividad

1 Seguacuten tu experiencia iquestqueacute entiendes acerca del intercambio del calor entre

los cuerpos iquestQueacute impacto sobre la materia tiene el flujo del calor iquestDe

IV Conclusiones

1 A partir de la experiencia que entiende por temperatura y el calor

2 Queacute sucede con la temperatura cuando la transferencia de calor entre dos

V Extensioacuten

1 iquestQueacute aplicaciones podemos mencionar respecto al tema tratado

Mencione 5 aplicaciones

2

VI Sugerencias teacutecnicas y pedagoacutegicas

1 Utilice las pinzas cuando caliente el cobre No utilice guantes

2

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38

BIBLIOGRAFIacuteA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

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7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

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calor especifico)

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1 POMA BOLARTE REYES CUSTODIO AGUIRRE FIGUEROA MAacuteRQUEZ

ALARCOacuteN Manual de Laboratorio de Fiacutesica Lima Facultad de Ciencias

Fiacutesicas ndash UNMSM 2005

2 HEWITT Paul G Fiacutesica Conceptual Primera edicioacuten Meacutexico 2007

3 ALVARENGA Beatriz Fiacutesica General con experimentos sencillos Meacutexico

1983

4 EINSTEIN A y L INFELD La evolucioacuten de la fiacutesica Barcelona Biblioteca

Cientiacutefica Salvat 1988

5 GRIEGOacuteRIEV V MIAacuteKISHEV Ciencia popular fuerzas en la naturaleza

Moscuacute Editorial MIR

6 Sitio Web de la Universidad de La Habana ndash Cuba wwwfisicauhcu

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7 Sitio Web de la Universidad de Colorado California -EEUU

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calor especifico)