lab virtual fisica once

CONSTRUCCIÓN DEL CONCEPTO DE ONDA

INTRODUCCIÓN:

Las olas en una piscina, las olas en el mar, los sonidos musicales, los movimientos sísmicos producidos por un temblor de tierra: todos estos son fenómenos ondulatorios. Surgen ondas siempre que un sistema sea perturbado desde su posición de equilibrio y la perturbación puede viajar o propagarse de una región a otra. Al propagarse una onda, transporta energía. La energía de las ondas de la luz solar calienta la superficie terrestre; la energía de las ondas sísmicas puede resquebrajar la corteza terrestre.

Las ondas en las cuerdas desempeñan un papel importante en música. Cuando un músico toca una guitarra o un violín, produce ondas que viajan en direcciones opuestas por las cuerdas del instrumento. Al traslaparse estas ondas de dirección opuesta, se produce la interferencia. En una cuerda de guitarra o de violín, sólo pueden darse ondas senoidales de ciertas frecuencias especiales, llamadas frecuencias de modo normal, determinadas por las propiedades de la cuerda. Las frecuencias de modo normal de los instrumentos de cuerda determinan el tono de los sonidos musicales que se producen.

Para explicar muchos otros fenómenos de la naturaleza, debemos entender los conceptos de oscilaciones y ondas. Por ejemplo, aun cuando rascacielos y puentes parecen ser rígidos, en realidad oscilan, un dato que arquitectos e ingenieros que los diseñan y construyen deben tomar en cuenta. Para comprender cómo funcionan la radio y la televisión, debemos entender el origen y naturaleza de las ondas electromagnéticas y la forma en que se propagan por el espacio. Gran parte de lo que han aprendido los científicos acerca de la estructura atómica ha provenido de información llevada por ondas. En consecuencia, primero debemos estudiar oscilaciones y ondas si queremos entender los conceptos y teorías de la física atómica.

OBJETIVOS:

El presente trabajo está diseñado para hacer posible que el tema de ondas se pueda desarrollar siguiendo un método con actividad experimental.

Las simulaciones que se presentan ofrecen un apoyo visual que muestra la naturaleza dinámica de las ondas, sus características, el movimiento del medio en que se propagan, la acción de las fuerzas de recuperación y la velocidad de propagación, que son conceptos necesarios para el desarrollo posterior.

Al finalizar la práctica debo saber identificar, definir y explicar los siguientes conceptos: longitud de onda λ, periodo T, amplitud A, frecuencia f movimiento del medio en que se propaga una onda, velocidad de propagación v de una onda y unidades de medida. Las prácticas se diseñaron mostrando los fenómenos con una máxima aproximación a la realidad, lo que permite tomar medidas y hacer análisis de errores.

Se considera un trabajo del estudiante:

1

Identificar el funcionamiento de las herramientas y de todas las funciones que presenta el panel de control.

Diseñar un método para realizar las medidas de longitud y tiempo (amplitudes de onda, longitudes de onda y periodos).

Tomar la cantidad de datos suficientes para calcular valores promedios y hacer un análisis de errores.

ACTIVIDADES:

I. Abro la página Web recomendada: Ondas, utilizando la página de La Internet:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm [1]

Ingreso a: Laboratorio I (λ, T, f, v, A), y desarrollo las siguientes experiencias propuestas (para los cinco tipos de onda que se pueden seleccionar):

Medir longitudes de onda. Medir periodos. Calcular frecuencias. Calcular velocidad de onda. Medir amplitudes.

II. Ingreso a la página Web recomendada: String Wave (ondas en una cuerda tensa):

http://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_es.html

O utilizando el programa de simulaciones: PhET (Physics Education Technology), de University of Colorado at Boulder, utilizando la ruta: Play with sims Physics Sound & Waves Wave on String Ttraslated Versions español y desarrollo las siguientes experiencias:

1. Identifico el funcionamiento de las herramientas (de las reglas, el contador y de la línea de referencia movible) y de todas las funciones que se pueden realizar manipulando el panel de control.

2. Respondo a las siguientes preguntas:

En modo de oscilación, ¿Qué es el Damping (amortiguación) y cómo influye en la propagación de la onda?

En modo de oscilación, sin amortiguación, y sin final (no end), ¿Cómo puedo medir: la Amplitud, la Longitud de Onda y el Periodo?

En modo de oscilación, sin amortiguación, y sin final (no end), ¿qué relación de dependencia encuentro entre la frecuencia de oscilación y la longitud de onda?

En modo de oscilación, sin amortiguación, y sin final (no end), ¿Cómo influye la Tension (tensión) sobre la velocidad de propagación de la onda?

1 : Indica que el contenido de la página está bajo licencia Creative Commons, Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 3.0 España (CC BY-NC-SA 3.0)

2

En modo de oscilación, sin amortiguación, y sin final (no end), ¿Cómo se realiza la reflexión de un pulso si el extremo de la cuerda es fijo, Fixed end, (final fijo), si es libre, Loose end, (final suelto)?

III. Preparo un informe en donde consigno los siguientes elementos (Nota: el informe se debe entregar por parejas):

Respondo los cuestionarios de autoevaluación propuestos al final de la práctica. Recojo en tablas las mediciones, expreso claramente los cálculos, escribo las

observaciones que tengo de cada caso y desarrollo, de forma resumida, las consultas pertinentes con su respectiva bibliografía o cibergrafía.

Escribo en las conclusiones si los objetivos propuestos se cumplieron y describo las posibles causas de error.

Expreso mis apreciaciones personales acerca de la práctica.

CIBERGRAFIA Y BIBLIOGRAFÍA:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm : Ondas. [1]

http://phet.colorado.edu/sims/string-wave/string-wave.swf : String Wave.

http://www.ub.es/javaoptics/ : Para trabajar la Miopía y el Astigmatismo http://colos.inf.um.es/ondas/cursoondas.htm : Ondas (Autorización) [2]

http://acacia.pntic.mec.es/~jruiz27/contenidos.htm (Autorización) http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/ : Curso interactivo de Física en Internet.

(Autorización)

SEARS–ZEMANSKY, YOUNG–FREEDMAN Física Universitaria, 12ª edición, editorial Pearson Addison Wesley, Volumen I, II, 2009.

WILSON–BUFFA–LOU, Física, editorial Pearson Prentice Hall, 6ª edición, 2007. PAUL G. HEWITT, Física Conceptual, 10a edición, editorial Pearson Addison

Wesley, 2007.

FENÓMENOS ONDULATORIOSINTRODUCCIÓN:

Las propiedades de las ondas se manifiestan a través de una serie de fenómenos que constituyen lo esencial del comportamiento ondulatorio. Así, las ondas rebotan ante una barrera, cambian de dirección cuando pasan de un medio a otro, suman

2Autorización: Indica que poseemos autorización escrita de los productores para utilizar la página, con fines educativos.3

algebraicamente sus efectos de una forma muy especial y pueden salvar obstáculos o bordear las esquinas.

El estudio de los fenómenos ondulatorios supone la utilización de los conceptos básicos tales como periodo, frecuencia, longitud de onda y amplitud (estudiados en la práctica número uno) y junto a ellos el de frente de onda, el cual es característico de las ondas en dos o en tres dimensiones.

Alguna vez nos hemos preguntado:

¿Cómo sería la vida sin espejos en los baños ni en los carros? ¿Qué sucedería si no existieran los anteojos? ¿Qué sabríamos del universo y de biología, si no hubiera telescopios y microscopios

para observar planetas, estrellas lejanas, bacterias y células?Al tratar de respondernos a las anteriores preguntas llegamos al estudio de los principios de la reflexión y la refracción y de la combinación de los dos principios que se utiliza en los instrumentos ópticos.

Vivimos bajo una gran dependencia de los espejos y las lentes. Seguramente la primera superficie reflectiva era un charco de agua y posteriormente la superficie de los metales pulidos. Luego de la fabricación del vidrio, fueron inventadas las lentes hacia 1280.

La mayoría de nuestras percepciones del mundo exterior las hacemos con el sentido de la vista. Pero para ver necesitamos luz. Y, ¿Qué es la luz?, ¿Cómo sabemos que la luz es una onda? ¿Qué experimento ha llevado a concluir que la luz es una onda? ¿Por qué en la vida diaria no vemos evidencia directa de fenómenos como difracción o la interferencia que sabemos son característicos de un movimiento ondulatorio?

A partir del análisis de fenómenos ondulatorios, trataremos de estudiar las características generales de todos los movimientos ondulatorios.

OBJETIVOS:

1. Desarrollo teórico. Clasificar las ondas en función de:a) El medio en el que se propagan (mecánicas y electromagnéticas)b) En función de su propagación (ondas unidimensionales, ondas bidimensionales

o superficiales, ondas tridimensionales o esféricas)c) En función de la dirección de la perturbación (ondas longitudinales, Ondas

transversales)d) Ondas de choque

2. Desarrollo experimental.

a) Comprender, identificar y explicar de manera cualitativa y cuantitativa los fenómenos ondulatorios:

Reflexión. Refracción. Difracción. Interferencia.

b) Comprobar la Ley de la reflexión y la Ley de Snell.4

ACTIVIDADES:

I. Para cumplir con los objetivos propuestos en el punto 1. , ingreso en las siguientes páginas Web recomendadas (Nota: Este punto es un trabajo de consulta) a) http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f

%C3%ADsica)#Clasificaci.C3.B3n_de_las_ondas [3]

b) http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choque#Ejemplos

c) http://azorero.blogspot.com/2007/04/ondas-de-choque.html II. Para cumplir con los objetivos propuestos en el punto 2. , ingreso en las siguientes

páginas Web recomendadas:

a) http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm Realizo el Laboratorio II (Reflexión).Realizo el Laboratorio III (Refracción).

b) Proyecto Newton: El fenómeno de la interferencia. http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/ondas/ondas-

interferencia1.htm?2&0Despliego el applet dando clic en avanzar. Realizo las practicas A1, A2, A3 siguiendo las consignas que se indican para cada una de ellas. Respondo las preguntas para cada uno de los casos. Nota: Las amplitudes se modifican arrastrando los puntos negro y azul con el mouse.

c) Proyecto Newton: La difracción de los frentes de onda.http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/ondas/ondas-

difraccion1.htm?3&1Despliego el applet dando clic en avanzar. Realizo las practicas A1, A2 siguiendo las consignas que se indican para cada una de ellas. Respondo las preguntas para cada uno de los casos.

III. Preparo un informe en donde consigno los siguientes elementos (Nota: el informe se entrega por parejas): Respondo los cuestionarios de autoevaluación propuestos al final de la práctica

en la página: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm Recojo en tablas las mediciones, expreso claramente los cálculos, escribo las

observaciones que tengo de cada caso, respondo las preguntas hechas en cada una de las prácticas, resumo las consultas pertinentes con su respectiva bibliografía o cibergrafía.Nota: para los casos de la comprobación de la ley de Snell, se deben trabajar solo tres casos con ángulos diferentes.



CIBERGRAFIA Y BIBLIOGRAFÍA:


5

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htm [1]

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/ondas/ondas- interferencia1.htm?2&0 [1]

http://colos.inf.um.es/ondas/cursoondas.htm : Ondas. (Autorización)[4]

SEARS–ZEMANSKY, YOUNG–FREEDMAN Física Universitaria, 12ª edición, editorial Pearson Addison Wesley, Volumen I, II, 2009.

WILSON– BUFFA–LOU, Física, editorial Pearson Prentice Hall, 6ª edición, 2007 PAUL HEWITT, Física Conceptual, 10a edición, editorial Pearson Addison Wesley,

2007

CALOR Y TEMPERATURA

OBJETIVOS:1. Diferenciar los conceptos de Calor y Temperatura2. Comprender el efecto que tiene el intercambio de calor entre dos cuerpos que se

encuentran a distintas temperaturas.3. Definir los conceptos de Equilibrio Térmico y Calor Específico y aplicarlos para la

determinación de la temperatura de equilibrio o de magnitudes calorimétricas en mezclas de sustancias con diferentes temperaturas.

4. Definir los conceptos de Cambio de Fase y de Calor Latente, y aplicarlos para determinar la cantidad de calor necesaria para llevar una sustancia desde su estado sólido a su estado gaseoso y viceversa.

4Autorización: Indica que poseemos autorización escrita de los productores para utilizar la página, con fines educativos.6

PROCEDIMIENTO – ANALISIS DE RESULTADOS:I. Ingrese en la página: 1.1 Definiendo conceptos

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

conceptos1.htm?0&0 [5]

Realiza las actividades A1 y A2. ¿Qué diferencias observas entre las dos formas de calentamiento? ¿Qué observas con la nueva temperatura que se alcanza? ¿Habrá ganado el gas

diferente energía térmica que en el caso anterior?

II. Ingrese en la página: 2.2 Calor específicohttp://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

calentamiento22.htm?1&1Determine las curvas de calentamiento para el Agua y el Alcohol, dando Inicio, ⊳, en la simulación. Realiza las actividades A1, A2 y A3. ¿Son idénticas las curvas de calentamiento observadas? ¿Cómo podría explicarse este distinto comportamiento? Calcula el calor

específico del alcohol, sabiendo que el del agua es 1cal / gºC .

III. Ingrese en la página: 2.3 Equivalente mecánico del calorhttp://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

equivalente1.htm?1&2Realiza la actividad A1.

¿A qué se debe la diferencia de tiempos que observas? ¿Con qué expresión medirías la energía aportada (el trabajo realizado) por el

hornillo?

P=Wt [ Jouls =Watt ]

¿Cómo calcularías el calor que ha absorbido el agua?

Q=m∙c ∙△T Determina el equivalente mecánico de una caloría. Q=W

IV. Ingrese en la página: 3.1 Temperaturas de cambio de estadohttp://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

estados1.htm?2&0Realiza las actividades A1, A2y A3. Pon en marcha el hornillo con el botón de animación. La curva de calentamiento sufre dos importantes modificaciones en su curso.

¿Qué está ocurriendo cuando se producen esas modificaciones? ¿A qué temperaturas? Cambia la temperatura inicial del bloque de hielo. ¿Cómo influye este cambio en

la gráfica obtenida? ¿En qué estado es menor el calor específico del agua? ¿En qué estado tiene

mayor calor específico?


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Observa la experiencia varias veces, cambiando entre ellas la potencia del hornillo. En los tramos en que la temperatura es constante, ¿En qué se invierte el calor que produce el hornillo? ¿Qué cambio de estado requiere más energía?

V. Ingrese en la página:3.2 Calor latente de cambio de estadohttp://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

latente2.htm?2&1Realiza las actividades A1, A2 y A3. Pon en marcha el hornillo y anota los momentos en que se acaba la fusión,

empieza la ebullición y acaba la ebullición. ¿Qué energía has suministrado para la fusión?

¿Qué energía has suministrado para la ebullición? Cambia el tipo de materia usada (Agua, Alcohol y Mercurio). ¿Qué diferencias

observas entre las tres gráficas? ¿Qué sustancia se funde con más facilidad? ¿A cuál le cuesta más hervir? Ordénalas por su calor específico. Anota las temperaturas de fusión y ebullición del alcohol y del mercurio.

Procediendo como en el primer ejercicio, calcula sus calores latentes de cambio de estado. ¿Sabrías calcular también el calor específico de cada una de estas sustancias?

VI. Ingrese en la página:4.1 Temperatura de equilibriohttp://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calor/calor-

equilibrio1.htm?3&0

Realiza las actividades A1, A2, A3 y A4. Pon en marcha la animación de la escena. Cambia las temperaturas de partida y

repite el proceso ¿Qué líquido se calienta? ¿Qué líquido se enfría? ¿Qué ha ocurrido al final? ¿La variación de temperatura en cada unidad de tiempo ha sido siempre igual? ¿De qué depende esta velocidad de la variación de temperatura?

Sin alterar los restantes parámetros, realiza varias veces la experiencia cambiando las masas de los líquidos (disminuyendo la de uno y aumentando la del otro). ¿Hacia dónde se desplaza la temperatura de equilibrio? ¿Cuál de los dos líquidos sufre una variación mayor de temperatura? ¿Cuál de los dos absorbe o emite más calor?

Repite varias veces la experiencia, variando solamente el calor específico (disminuye el de un líquido y aumenta el del otro). ¿Hacia dónde se desplaza la temperatura de equilibrio? ¿Cuál de los dos líquidos sufre una variación mayor de temperatura? ¿Cuál de los dos absorbe o emite más calor?

Si reunimos 300 g. de un líquido de 0.7cal /gºC de calor específico y 30ºC de

temperatura, con 200 g de otro, de calor específico 0,9cal /gºC y 70 ºC de temperatura, ¿cuál será la temperatura de equilibrio? Calcúlala en tu cuaderno y comprueba los resultados en la escena.

CONCLUSIONES:Escribe las conclusiones sobre:

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Los conceptos de energía térmica, temperatura y calor. Calor específico y equivalente mecánico del calor. Cambios de estado. Equilibrio térmico.

COMENTARIOS PERSONALES:

BIBLIOGRAFIA: PROYECTO NEWTON, Ministerio de Educación Gobierno de España, Instituto de tecnología Educativas, autor del módulo: Carlos Herrán Martínez, disponible en:

http://recursostic.educacion.es/newton/web/unidades_alfabetico.php

DENSIDAD Y PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

INTRODUCCIÓN: La presente práctica de laboratorio virtual tiene como objetivo la comprobación de los principios y las leyes que fundamentan el tema de fluidos. La realizo con apoyo de las paginas WEB recomendadas en las actividades y sus observaciones y conclusiones las recojo en un informe grupal evaluable. Como marco teórico inicial, hago una breve consulta sobre los temas propuestos que me servirán de apoyo para presentar el informe escrito.

ACTIVIDADES:1. DENSIDAD

1.2 Consulto brevemente la teoría sobre densidad ρ=mV

Ingreso en la página WEB:

http://phet.colorado.edu/sims/density-and-buoyancy/density_es.html[6]

En el panel de la derecha marque los bloques A Medida y en el panel de la izquierda puede encontrar cinco cubos con los siguientes materiales:


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PE Expandido (Icopor) Madera Hielo Ladrillo Aluminio Coloque cada uno de los cubos en el recipiente que se encuentra lleno con 100 litros de agua cuya densidad es de 1kg /L.Determine el volumen sumergido, el volumen total, el porcentaje del volumen sumergido y la densidad de cada material.En el panel de la derecha marque seguidamente y en el mismo orden: Misma Masa, Mismo Volumen, Misma Densidad y determine el volumen sumergido, el volumen total, el porcentaje del volumen sumergido y la densidad de cada material distinguido por sus colores.Finalmente, despliegue los cinco objetos Misterio identificados con las letras A, B, C, D y E, y haciendo uso de la balanza que aparece en la simulación encuentre la densidad de cada uno de ellos.

2 PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES 1.1 Consulto brevemente la teoría sobre: Principio de Arquímedes

Ingreso en la página WEB:http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm (Autorización) [7]

Leo cuidadosamente las instrucciones dadas en las actividades y utilizo el Applet propuesto. Respondo brevemente las siguientes preguntas:a. ¿Qué sucede al sumergir cuerpos con densidades 0.1<ρ<1.0? , ¿Qué se puede

concluir con respecto al peso y el empuje?, ¿Cuanto vale el volumen sumergido y el volumen flotante para cada caso?

b. ¿Qué sucede al sumergir el cuerpo con una densidad ρ=1.0? ¿Qué se puede concluir con respecto al peso y el empuje?

c. ¿Qué sucede al sumergir cuerpos con densidades ρ>1.0? ¿Qué se puede concluir con respecto al peso y el empuje? ¿Cuál es la posición final del cuerpo?

2.2 FLOTACIÓN DE UN BARCOEn la página WEB: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/barco/barco.htm(Autorización)Leo cuidadosamente las instrucciones dadas en las actividades y utilizo el Applet propuesto. Encuentro las presiones de aire necesarias para que floten tres barcos con pesos diferentes.

2.3 ECUACION DE CONTINUIDADEcuación de continuidad. Hago una breve consulta sobre la ecuación de Bernoulli y escribo la ecuación de continuidad como un caso especial. Ingreso en la página WEB:http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/dinamica/bernoulli/bernouilli.htm#Actividades(Autorización)

7Autorización: Indica que poseemos autorización escrita de los productores para utilizar la página, con fines educativos.

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Leo cuidadosamente las instrucciones dadas en las actividades y utilizo el Applet propuesto. Hago variaciones en el desnivel, la velocidad de propagación del fluido y del radio del tubo izquierdo. Para todas las variaciones hechas, ¿Cómo es el comportamiento de la velocidad del fluido cuando cambia de área?, ¿Cómo es el comportamiento de la velocidad del fluido cuando cambia de nivel?, ¿Cómo es el comportamiento de la velocidad del fluido cuando NO cambia de nivel y NO cambia de área?

2.4 INFORMEPreparo un informe en donde consigno los siguientes elementos (Nota: el informe se debe entregar por parejas): Recojo en tablas las mediciones, expreso claramente los cálculos, escribo las

observaciones que tengo de cada caso y desarrollo, de forma resumida, las consultas pertinentes con su respectiva bibliografía o cibergrafía.



CIBERGRAFÍA Y BIBLIOGRAFIA SEARS–ZEMANSKY, YOUNG–FREEDMAN Física Universitaria, 12ª edición, editorial

Pearson Addison Wesley, Volumen I, II, 2009. WILSON–BUFFA–LOU, Física, editorial Pearson Prentice Hall, 6ª edición, 2007. PAUL G. HEWITT, Física Conceptual, 10a edición, editorial Pearson Addison

Wesley, 2007. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm (Autorización)

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ELECTROSTÁTICA

INTRODUCCIÓN: PROYECTO NEWTON.Todos hemos hecho alguna vez la experiencia de "electrizar" nuestro bolígrafo frotándolo con una manga de la camisa de forma que atraiga trocitos de papel. Ya hemos aprendido que los átomos de la materia poseen partículas con la propiedad que llamamos carga eléctrica. Sabemos que hay cargas positivas en el núcleo, llamadas protones, y negativas en la corteza, llamadas electrones.

La unidad natural de carga eléctrica debiera ser el electrón. Como nos resulta demasiado pequeña para propósitos prácticos adoptamos otra unidad, llamada Coulombio, equivalente a la carga de unos 6 trillones de electrones.

La experiencia también dice que si en el experimento anterior se hubiera utilizado un bolígrafo de metal, no se hubiera podido cargar. Eso se debe, a que el metal es un conductor y el plástico es un aislante. Por supuesto, los cuerpos conductores también pueden cargarse. La imagen de la chispa eléctrica entre cuerpos cargados ayuda en esta reflexión. En los apartados siguientes, vamos a estudiar el campo eléctrico creado por cuerpos cargados sin tener en cuenta si estos son conductores o aislantes.

ACTIVIDADES:1. Ingreso en la página de Internet:

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-

coulomb2.htm?0&1 [8]

1.2 LA LEY DE COULOMB.Desarrollo completamente cada una de las actividades propuestas como A1, A2, A3 y A4. Respondo las preguntas propuestas en cada actividad.

2. Ingreso en la página de Internet:http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-

superpos.htm?0&2


12

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-superpos.htm?0&2

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-superpos.htm?0&2

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-coulomb2.htm?0&1


2.1 SUPERPOSICIÓN DE FUERZAS DE COULOMBDesarrollo completamente cada una de las actividades propuestas como A1, A2, y A3. Respondo las preguntas propuestas en cada actividad.

3. Ingreso en la página de Internet:http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-

movim.htm?3&13.1 MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA CARGADA EN UN CAMPO ELÉCTRICODesarrollo completamente cada una de las actividades propuestas como A1, A2, y A3. Respondo las preguntas propuestas en cada actividad.

4. Ingreso en la página de Internet y respondo la evaluación, comprobando y realizando las dos pruebas:http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-

evaluacion.htm5. Preparo un informe en donde consigno los siguientes elementos (Nota: el informe

se debe entregar por parejas):Recojo en tablas las mediciones, expreso claramente los cálculos, escribo las observaciones que tengo de cada caso y desarrollo, de forma resumida, las consultas pertinentes con su respectiva bibliografía o cibergrafía. Escribo en las conclusiones si los objetivos propuestos se cumplieron y describo las posibles causas de error.Expreso mis apreciaciones personales acerca de la práctica.

BIBLIOGRAFÍA – CIBERGRAFÍA:

SEARS–ZEMANSKY, YOUNG–FREEDMAN Física Universitaria, 12ª edición, editorial Pearson Addison Wesley, Volumen I, II, 2009

WILSON–BUFFA–LOU, Física, editorial Pearson Prentice Hall, 6ª edición, 2007 PAUL G. HEWITT, Física Conceptual, 10a edición, editorial Pearson Addison

Wesley, 2007 http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/

elec-coulomb2.htm?0&1

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http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-evaluacion.htm

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-evaluacion.htm

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-movim.htm?3&1

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/electricidad/elec-movim.htm?3&1

LEY DE OHM

INTRODUCCION:

El científico alemán Georg Simon Ohm, determinó que la relación entre el voltaje y la corriente que circula por un material conductor era constante y a esa constante le dio el nombre de resistencia.

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:

V=I ×R⇒ I=VR

De acuerdo al Sistema Internacional de unidades se tiene que:

I = Intensidad de corriente eléctrica, en amperios (A)V = Diferencia de potencial, en voltios (V )R = Resistencia eléctrica en Ohmios (Ω) .

Esta ley no se cumple, cuando la resistencia del conductor varía con la temperatura, por ejemplo con los bombillos incandescentes, o cuando la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y del tiempo que esté circulando.

OBJETIVOS:Comprobar la validez de Ley de Ohm.

ACTIVIDADES:Para cumplir con el objetivo propuesto en la presente práctica de laboratorio virtual debe hacer uso de las simulaciones propuestas en la plataforma PhET en donde se pueden construir los circuitos propuestos y realizar las mediciones necesarias para hacer el análisis.

NOTA: Debe presentar las graficas haciendo uso de un programa para graficar en el computador o en su defecto utilizar papel milimetrado.

Ingrese en la página:http://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-kit-dc [9]

I. Construya los circuitos propuestos en cada uno de los siguientes diagramas formados por tres resistencias idénticas R1=R2=R3, conectadas a una batería.


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http://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-kit-dc

Nota: Tome valores para las resistencias entre 0 – 100 Ohms y para los voltajes entre 0 – 100 voltios. Debe conectar adecuadamente el voltímetro y el amperímetro para realizar las medidas.

Circuito en Serie

1

Circuito Mixto

2

Circuito en Paralelo

3

Circuito Mixto

4

1. Determine la corriente que circula por cada una de las resistencias, para los cuatro circuitos. Utilice los applets y compruebe los valores con las ecuaciones.

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2. ¿Cuál configuración produce una corriente total mayor?, ¿Cuál configuración produce una corriente total menor? Justifique analíticamente sus respuestas.

II. Construya el siguiente circuito (Tome un valor arbitrario para R) y conecte el amperímetro y el voltímetro adecuadamente como lo muestra el diagrama:

Tabla No. 1 V (Volts)I (Amps)

1. Varíe el voltaje de la fuente y registre en la Tabla No.1 las diferencias de potencial en la resistencia y las corrientes que circulan a través de ella.

2. Represente gráficamente V vs. I, halle la ecuación de la representación grafica.

3. Exprese la dependencia entre el voltaje y la intensidad de corriente.

III. Construya el siguiente circuito (Tome valores arbitrarios para R1 y R2) y conecte el amperímetro y el voltímetro adecuadamente como lo muestra el diagrama:

Tabla No. 2V (volts)I (Amps)

1. Varíe el voltaje de la fuente y registre en la Tabla No. 2 las diferencias de potencial en las resistencias y las corrientes que circulan a través de ellas.

2. Represente gráficamente V vs. I, halle la ecuación de la representación grafica.

3. Exprese la dependencia entre el voltaje y la intensidad de corriente.

IV. Compruebe con un laboratorio real los puntos desarrollados en los numerales II y III de la presente Guía.

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V. Prepare un informe en donde consigne los siguientes elementos (Nota: el informe se puede entregar por parejas):

Las tablas de las mediciones realizadas. Los gráficos. Los cálculos. Las observaciones que tiene de cada caso. Las consultas pertinentes con su respectiva bibliografía o cibergrafía. Las conclusiones. Muestre si los objetivos propuestos se cumplieron. Describa las posibles causas de error. Exprese sus apreciaciones personales acerca de la práctica.

BIBLIOGRAFÍA- CIBERGRAFÍA: SEARS–ZEMANSKY, YOUNG–FREEDMAN Física Universitaria, 12ª edición,

editorial Pearson Addison Wesley, Volumen I, II, 2009 WILSON–BUFFA–LOU, Física, editorial Pearson Prentice Hall, 6ª edición, 2007 PAUL G. HEWITT, Física Conceptual, 10a edición, editorial Pearson Addison

Wesley, 2007


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