UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA.FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA.INFORME DE LABORATORIO No. 1.FISICA GENERAL.PRACTICA No. 1 PROPORCIONALIDAD DIRECTA E INVERSA.

Luis Bernardo Pea Pea. Cdigo: 1.121.858.854. lpenap@unadvirtual.edu.coDeivy Faviany Vanegas Vsquez. Cdigo: 80.829.122. dfvanegasv@unadvirtual.edu.coReinaldo Jimnez Pez. Cdigo: 80.182.767. . reicito1234@hotmail.comNelcy Johanna Lpez Hernndez C.C. 53036440 johalopez-2807@hotmail.com

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AbstractIn this report we present the results obtained during the second laboratory session of General Physics matter, like show the procedures performed to answer the questions that he asked us to inform and of course the conclusions arrived by the practice, which reflect our management topic.Resumen.En este informe presentaremos los resultados obtenidos durante la primera sesin de laboratorio de la materia de Fsica General, al igual que mostraremos los procedimientos realizados para responder a los cuestionamientos que l informe nos solicitaba y por supuesto las conclusiones a las que llegamos gracias a la prctica, que reflejaran nuestro manejo del tema.

1. Introduccin.La proporcionalidad es muy usada para resolver situaciones de la vida cotidiana, por ejemplo relaciones de proporcionalidad entre variables dependientes e independientes permiten determinar propiedades fsicas de la materia. Qu variables podran relacionarse para determinar alguna propiedad fsica de un lquido? Cmo puede determinarse la constante de proporcionalidad? Cmo puedo saber si es una relacin de proporcionalidad directa o inversa?2. Objetivos.Verificar la relacin de proporcionalidad entre diferentes magnitudes.3. Marco Terico.La proporcionalidad es una relacin o razn entre magnitudes medibles. Es uno de los escasos conceptos matemticos ampliamente difundido en la poblacin. Esto se debe a que es en buena medida intuitiva y de uso muy comn. La proporcionalidad directa es un caso particular de las variaciones lineales. El factor constante de proporcionalidad puede utilizarse para expresar las relaciones igualdad entre las magnitudes.Proporcionalidad directa.Dadas dos variables x e y, y es (directamente) proporcional a x (x e y varan directamente, o x e y estn en variacin directa) si hay una constante k distinta de cero tal que:

La relacin a menudo se denota

y la razn constante

Es llamada constante de proporcionalidadEl concepto de proporcionalidad inversa puede ser contrastado contra la proporcionalidad directa. Considere dos variables que se dice son "inversamente proporcionales" entre s. Si todas las otras variables se mantienen constantes, la magnitud o el valor absoluto de una variable de proporcionalidad inversa disminuir si la otra variable aumenta, mientras que su producto se mantendr (la constante de proporcionalidad k) siempre igual.Formalmente, dos variables son inversamente proporcionales (o estn en variacin inversa, o en proporcin inversa o en proporcin recproca) si una de las variables es directamente proporcional con la multiplicativa inversa (recproca) de la otra, o equivalentemente, si sus productos son constantes. Se sigue que la variable y es inversamente proporcional a la variable x si existe una constante k distinta de cero tal que

4. Materiales:1. Una probeta graduada de 100 ml 2. 2. Un vaso plstico.3. Balanzas.4. Agua.5. Picnmetro 5. Procedimiento: 1. Identifique los objetos que usar en la prctica. 2. Una probeta graduada de 100 ml 2. 3. Un vaso plstico.4. Balanzas.5. Agua.6. Picnmetro. Balanza: Es uno de los instrumentos u operadores tcnicos que se han inventado para medir la masa de un cuerpo. Sin embargo, el uso ms frecuente es utilizarlas en la superficie terrestre asociando la masa al peso correspondiente, por lo cual suele referirse a esta magnitud.2. Calibre el cero de la balanza y verifique su funcionamiento (Ver anexo 1).Calibramos la balanza colocndola en cero mediante el tornillo. Observamos adems las partes de la balanza como: el platillo, los brazos, escala, puntero o fiel, cruz, pesas, tornillos de ajustes, base.3. Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0.

La masa de la probeta fue de:Mo (masa probeta) = 76.8gr.4. Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml de H2O en la probeta y determine en cada caso la masa de la probeta ms el lquido (MT). a. Determine cul es la variable independiente e indique sus unidades.La variable independiente es el volumen del lquido y sus unidades sus unidades en este laboratorio se registraron en mililitros (ml). b. Determine la variable dependiente e indique sus unidades.La variable dependiente es la masa del lquido y sus unidades en este laboratorio se registraron en gramos (gr).5. Calcule la masa del lquido ML sin la probeta para cada medicin.

ML=MT-Mo

Registre estos resultados en la siguiente tabla:

REGISTR DE DATOS DE EXPERIENCIA.

V(ml)1020304050

MT(g)85,396,4106,35116,2126,3

ML(g)8,519,629,5539,449,5

Tabla 1. Masa del lquido.

V(ml)60708090100

MT(g)136,1145,4155,9165,4175,7

ML(g)59,368,679,188,698,9

Tabla 1. Masa del lquido.

6. Con ayuda de la balanza digital, determine la masa del picnmetro vaco y seco (Mo).

La masa del picnmetro vaco y seco fue de:Mo (masa picnmetro)= 11.32 gr.

7. Agregue agua al picnmetro hasta que este se encuentre lleno, registre la masa del agua.

La masa del picnmetro lleno agua fue de:Mo (masa picnmetro+agua)= 21.48 gr.

8. Realice el mismo procedimiento para alcohol (el alcohol utilizado y limpio, se regresa al envase original), manteniendo siempre las mismas condiciones experimentales.

La masa del picnmetro lleno alcohol fue de:Mo (masa picnmetro+alcohol)= 19.985 gr.

Densidad=masa/volumen.

FluidoMasa (gr)Volumen (ml)Densidad (gr/ml)

Agua10,16101,016

Alcohol8,656100,8656

Tabla 1.Densidad de fluidos.6. Informe:1. Realice la grfica de masa-lquido Vs Volumen.

Grafica 1.Densidad del agua.V(ml)ML(g)

108,5

2019,6

3029,55

4039,4

5049,5

6059,3

7068,6

8079,1

9088,6

10098,9

Tabla 1.Grafico densidad del agua.

2. Determine la relacin de proporcionalidad en el grfico anterior utilizando un mtodo de regresin lineal.

Regresin lineal.

V(ml) XiML(g) YiXi.YiXi

108,585100

2019,6392400

3029,55886,5900

4039,415761600

5049,524752500

6059,335583600

7068,648024900

8079,163286400

9088,679748100

10098,9989010000

550541,0537966,538500

x

5554,105

b=0,995

C=54,105-0,995(55)C=-062

Ecuacin de la recta.

Y=0.995 X - 0.62

Pendiente

Ecuacin punto-pendiente):

Tomamos dos puntos de la grfica y hallamos la pendiente.

P1 (8,5-10) P2 (19,6-20)

m=0.9000

3. Encuentre la ecuacin experimental a partir de la grfica.

La densidad ya que la pendiente es m=y/x en este caso, y es masa, x es volumen y masa/volumen es densidadm=y/xd=m/v

4. Calcule la constante de proporcionalidad e indique sus unidades.

ML(g) YiV(ml) XiDensidad(gr/ml)

8,5100,85

19,6200,98

29,55300,985

39,4400,985

49,5500,99

59,3600,988333333

68,6700,98

79,1800,98875

88,6900,984444444

98,91000,989

0,972052778

La constante de proporcionalidad es 0,972052778 gr/mlSe toma la media de la densidad porque existe un error en la medicin en cada una de las medidas.

O se puede calcular con la pendiente de la recta tomando dos puntos.

P1 (8,5-10) P2 (19,6-20)

m=0.9000

5. Indique qu variable fsica representa la constante de proporcionalidad en la prctica

La variable fsica que representa la constante de proporcionalidad es la Densidad.

6. Determine la densidad de la sustancia a partir de la medicin con un picnmetro y compare este valor con la constante de proporcionalidad obtenida.

0,972052778 gr/ml constante de proporcionalidad.

Densidad con el picnmetro

FluidoMasa (gr)Volumen (ml)Densidad (gr/ml)

Agua10,16101,016

Alcohol8,656100,8656

La densidad del agua es similar a la constante de proporcionalidad que nos representa la densidad del fluido experimentado.

0,972052778 gr/ml~1,016 gr/ml

7. Compare la densidad del H2O con la densidad del alcohol e indique de qu depende esta diferencia.Pesa ms el agua, ya que es ms densa-Densidad agua= 1 g/ml-Densidad alcohol= 0,793 g/ml

FluidoMasa (gr)Volumen (ml)Densidad (gr/ml)

Agua10,16101,016

Alcohol8,656100,8656

El agua es ms pesada que el alcohol. El volumen es el mismo para ambos, pero su peso difiere.

8. Analice las causas ambientales que pueden influir en la densidad de un lquido (Ejemplo: temperatura, presin, etc.

Las causas ambientales que influyen en la densidad de un lquido son:- La temperatura.- La presin atmosfrica.- Humedad relativa.- Calidad del lquido Se puede comenzar analizando que la densidad de un material vara al cambiar la presin o la temperatura. Se puede demostrar, utilizando la termodinmica que al aumentar la presin debe aumentar la densidad de cualquier material estable. En cambio, si bien al aumentar la temperatura usualmente decrece la densidad de los materiales, hay excepciones notables. Por ejemplo, la densidad del agua lquida crece entre el punto de fusin (a 0 C) y los 4 C y lo mismo ocurre con el silicio a bajas temperaturas.El efecto de la temperatura y la presin en los slidos y lquidos es muy pequeo, por lo que tpicamente la compresibilidad de un lquido o slido es de 106 bar1 (1 bar=0.1MPa) y el coeficiente de dilatacin trmica es de 105 K1.Por otro lado, la densidad de los gases es fuertemente afectada por la presin y la temperatura. La ley de los gases ideales describe matemticamente la relacin entre estas tres magnitudes:Donde R es la constante universal de los gases ideales, P es la presin del gas, m su masa molar, y T la temperatura absoluta.Eso significa que un gas ideal a 300 K (27 C) y 1 bar duplicar su densidad si se aumenta la presin a 2 bar, o alternativamente, se reduce su temperatura a 150 K.9. Describa tres situaciones fsicas en las cuales la relacin entre las magnitudes sea de proporcionalidad directa

LA LEY DE OHMEstablece que "La intensidad de la corriente elctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemticamente en la siguiente ecuacin: V = i R.LEY DE LOS GASES IDEALESLa ley de los gases ideales es la ecuacin de estado del gas ideal, un gas hipottico formado por partculas puntuales, sin atraccin ni repulsin entre ellas y cuyos choques son perfectamente elsticos (conservacin de momento y energa cintica). Los gases reales que ms se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatmicos en condiciones de baja presin y alta temperatura.Empricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presin y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por mile Clapeyron en 1834.LA ECUACIN DE ESTADOLa ecuacin que describe normalmente la relacin entre la presin, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:Dnde:P = PresinV = Volumenn= Moles de Gas.R = Constante universal de los gases ideales.T = Temperatura absolutaLAS LEYES DE NEWTONLas leyes de Newton son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinmica, en particulares aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.Primera Ley de Newton o Principio de InerciaTodo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilneo a no ser en tanto que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado.La primera ley especfica que todo cuerpo contina en su estado de reposo o de movimiento rectilneo uniforme, a menos que acte sobre l una fuerza que le obligue a cambiar dicho estado.Segunda Ley de Newton o Ley de FuerzaEl cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre segn la lnea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.La segunda ley explica qu ocurre si sobre un cuerpo en movimiento acta una fuerza. En este caso, la fuera modificar el movimiento, cambiando la velocidad en mdulo o direccin.Fnet = d (mv) DtTercera Ley de Newton o Ley de accin y reaccinToda accin ocurre siempre una reaccin igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.La tercera ley expone que por cada fuerza que acta sobre un cuerpo, esta realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo.- Ley de Hooke: Establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elstico es directamente proporcional a la fuerza aplicada. -Energa Potencial: La energa potencial gravitatoria es proporcional a la masa (m) de un cuerpo cuando este ocupa una posicin (h): nada ms se modifica al variar la altura.-Principio de flotacin Ley de Arqumedes: La flotabilidad de un cuerpo dentro de un fluido estar determinada por las diferentes fuerzas que acten sobre el mismo y el sentido de las mismas. La flotabilidad es positiva cuando el cuerpo tienda a ascender dentro del fluido, es negativa cuando el cuerpo tiende a descender dentro del fluido, y es neutra cuando se mantiene en suspensin dentro del fluido

10. Describa tres situaciones fsicas en las cuales la relacin entre las magnitudes sea de proporcionalidad inversaLEY DE BOYLE PV: Constante si un gas duplica su volumen, a temperatura constante, entonces su volumen se hace la mitad presin y volumen son inversamente proporcional.LEY GRAVITACIN UNIVERSAL: la fuerza con la que se atraen dos objetos masivos disminuye proporcionalmente al cuadrado de la distancia que las separa. Fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia11. Realice un anlisis de la prctica y sus resultados.

En este primer laboratorio se observ cmo se presenta la proporcionalidad directa e inversa en la naturaleza. Se realiz un ejercicio sencillo. En l se vieron implicadas medidas de masa, y volumen. Tales mediciones y la utilizacin correcta de las magnitudes y unidades de medida logrando el resultado esperado. Se pretendi lograr probar la aplicacin prctica de dicho conocimiento y adems aprender a medir los efectos fsicos en los elementos de la naturaleza. Los cuales son afectados por las leyes fsicas como la fuerza de gravedad y otras leyes fijas que estn presentes en todo el universo.Es muy importante poner toda la atencin posible en cada instruccin y hacer especficamente lo que dicta el procedimiento para que las mediciones sean correctasLa prueba realizada nos permite identificar algunos elementos que permiten hallar la masa de otros, esta prueba tiene como objetivo principal aprender a reconocer las variables independientes y dependientes, la relacin directamente proporcional o inversamente proporcional, como tambin la masa y el volumen. Con el desarrollo del laboratorio se observa que a medida que se aumenta el volumen del lquido en la probeta la masa del mismo tambin aumenta cumplindose de esta manera la relacin de proporcionalidad directa, aunque es un poco difcil hallar el punto exacto del peso o del volumen, se pudo determinar que la constante de proporcionalidad fue 1.

7. ConclusionesEn este primer laboratorio se observ cmo se presenta la proporcionalidad directa e inversa en la naturaleza. Se realiz un ejercicio sencillo. En l se vieron implicadas medidas de masa, y volumen. Tales mediciones y la utilizacin correcta de las magnitudes y unidades de medida logrando el resultado esperado. Se pretendi lograr probar la aplicacin prctica de dicho conocimiento y adems aprender a medir los efectos fsicos en los elementos de la naturaleza. Los cuales son afectados por las leyes fsicas como la fuerza de gravedad y otras leyes fijas que estn presentes en todo el universo.Es muy importante poner toda la atencin posible en cada instruccin y hacer especficamente lo que dicta el procedimiento para que las mediciones sean correctasLa prueba realizada nos permite identificar algunos elementos que permiten hallar la masa de otros, esta prueba tiene como objetivo principal aprender a reconocer las variables independientes y dependientes, la relacin directamente proporcional o inversamente proporcional, como tambin la masa y el volumen. Con el desarrollo del laboratorio se observa que a medida que se aumenta el volumen del lquido en la probeta la masa del mismo tambin aumenta cumplindose de esta manera la relacin de proporcionalidad directa, aunque es un poco difcil hallar el punto exacto del peso o del volumen, se pudo determinar que la constante de proporcionalidad fue 1.Dadas dos variables x e y, y es (directamente) proporcional a x (x e y varan directamente, o x e y estn en variacin directa) si hay una constante k distinta de cero tal que:

La relacin a menudo se denota

y la razn constante

8. AgradecimientosPor ltimo agradecer a nuestros tutores:Wilmer Ismael ngel Benavides. Miguel Andrs Heredia Ramos.Mnica Marcela Pea Crdenas.Claudia Patricia Castro Rodrguez Juan Carlos Gonzlez Snchez.Y a nuestra tutora de Laboratorio:Fanny Vargas.Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Sede Jos Celestino Mutis Calle 14 Sur No. 14-23 Piso 2, Bogot, Colombia.Referencias[25] MDULO DE ESTUDIO: Fsica General UNAD. [26] MDULO DE ESTUDIO: Laboratorio de Fsica General UNAD.[1] Murray R., Spiegel. Manual de frmulas y tablas matemticas, Serie Schaum, McGraw- Hill, 1968. [2] D. C. Baird. Experimentacin. Una introduccin a la teora de mediciones y al diseo de experimentos. Prentice-Hall Hispanoamrica, S. A., 1991. [3] W. Leo. Techniques for nuclear and particle physics experiments. Spring-Verlag. 1987. [4] J. P. Holman. Experimental methods for engineers. McGraw-Hill, 6th edition, 1994. [5] Phillip R. Bevington. Data reduction and Error Analysis for the Physical Sciences. McGraw-Hill Book Company, 1969. [6] PASCO Scientific. Instruction Manual and Experiment Guide for the PASCO Scientific Models ME-9279A and ME-9280, Rotational Dynamics Apparatus, 1990. [7] ALONSO, M. y FINN, E. J. Fsica. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana. Wilmington, 1995. [8] TIPLER, P. A. Fsica (2 volmenes). Editorial Revert (Barcelona). 1999. [9] F. Cristancho. F. Fajardo. Notas de clase, fsica experimental II. U. Nacional. 2003. [10] D. Kleppner and R. Kolenkow. An introduction to mechanics, Mac-Hill. 1973. [11] D. A. McQuarrie. Statistical Mechanics. HarperCollins Publisher. 1973. [12] Qu es la teora especial de la relatividad?. A. Einstein. Dover. 1945. [13] J. Priest. Problems of our physical experiments. Addison-Wesley. 1973. [14] American Journal Of Physics. Serie de revistas de la APS sobre enseanza de la fsica. [15] Hecht-Zajac. ptica. Addison-Wesley, 1998. [16] Murray R. Spiegel. Manual de frmulas y tablas matemticas. Serie Schaum. McGraw-Hill 1981. [17] M. Mladjenovc, The history of early nuclear physics, Word Scientific, 1991. [18] Particle Data Group, July 2002. Sacado de Review of Particle Physics K. Hagiwara et al., Phisycal Review D 66, 010001 (2002). [19] The science of Mechanics, (1883). [20] H. Leal, J. Gonzlez, A. Hernndez, Fundamento de fsica para las ciencias agrcolas, facultad de ciencias, universidad nacional, 2002. [21] SERWAY, R.A. y JEWETT, J.W. Fsica (3 edicin, 2 volmenes). Editorial Thomson-Paraninfo. Madrid, 2003. [22] SEARS, F.W.; ZEMANSKY, M.W. y YOUNG, H.D. Fsica Universitaria 6 Ed. Editorial Addison-Wesley. 1988. [23] HALLIDAY, D.; RESNICK, R. y WALKER, J. Fundamentos de Fsica 6 Ed. (2 volmenes). Editorial CECSA. Mxico, 2003. [24] WILSON, J.D.: Fsica (2 edicin). Editorial Prentice-Hall. Mxico, 1996.