laboratorio de fisica
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Introducción
La Física por excelencia es una ciencia experimental, el papel del laboratorio
en la Física es muy variado, ya que puede ir desde una simple observación
hasta la comprobación de las predicciones teóricas.
En el laboratorio de física se desarrollan destrezas y habilidades, que de otra
forma sería muy difícil. De la misma forma, se le da un papel relevante a la
interacción que existe en las ciencias naturales entre la Teoría y el
experimento
OBJETIVO GENERALES
Conocer y comprender a cabalidad los conceptos y características de las
diferentes temáticas propuestas a través de la elaboración de las prácticas de
laboratorio del curso de física general
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comprobar la relación de proporcionalidad, entre diferentes magnitudes
Aprender a manejar adecuadamente los instrumentos de medición utilizados en
las prácticas de laboratorios y en empresas para el cálculo de magnitudes
Aplicar el principio de Arquímedes para medir la densidad de diferentes
cuerpos
Comprobar el valor de calor específico de un objeto metálico por el método de
mezclas
PRACTICA NUMERO 2 CINEMATICA Y FUERZA
Propósito:
Promover el uso de gráficas para analizar los movimientos.
Objetivos:
Reconocer las gráficas de los movimientos rectilíneos acelerados
Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas
Fundamentación teórica:
La cinemática es el estudio del movimiento, pero solamente se remite a la
descripción del mismo sin tener en cuenta las causas, estas causas son las
fuerzas que actúan sobre el sistema. En esta práctica se utilizaran las lecciones
9, 12 y 15
Segunda Parte.
1) Indique los objetos que se usaran en esta practica
Calibrador
Anexo: enlace de video como manejar el calibrador
https://www.youtube.com/watch?v=3hxB8HY3PLI
Este calibrador está conformado por las siguientes partes:
1. Mordazas para medidas externas
2. Mordazas parea medidas Internas
3. Aguja para medida de profundidades
4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros
5. Escala con divisiones en pulgadas y en fracciones de pulgadas
6. Nonio para lectura de las fracciones de milímetros.
7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgadas.
8. Botón de deslizamientos
Moneda objeto que se utilizara para realizar las mediciones Nº 1 en la práctica
Balín que se usara para la realización de las mediciones Nº 2 en la práctica
2) Determine y registre cual es la precisión del aparato.
Se puede determinar que la precisión del aparato o calibrador esta graduada
en un sistema métrico y tiene legitimidad de 0.05 mm y 0.0mm, por otra parte,
los calibradores graduados en el sistema ingles tienen legibilidad de 0.0001 y
de “1/1 28”.
3) Haga un dibujo de la pieza problema(prisma, lamina, etc.) e indique sobre
el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones(cada medida
debe realizarse al menos tres veces y se tomara el valor medio de todas
ellas)
4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras
5) Complete la síguete tabla
Medidas 1 2 3 4 5 Promedio
Pieza 1 –
Moneda de
1000
2.24 2.3 2.4 2.4 2.4 2.38
Pieza 2 –
Balín
1.6 1.6 1.7 1.6 1.6 1.62
2.4 1.6
PRACTICA NUMERO 3 movimiento armónico pendular
Propósitos:
Promover el uso de las medidas de los periodos de los movimientos para
deducir leyes.
Objetivos:
Comparar las leyes del movimiento pendular y del armónico simple MAS
Metas:
Comprenderá las características necesarias del sistema masa-resorte y del
péndulo.
Competencias:
El estudiante identificara las relaciones entre variables de los diferentes
movimientos.
Fundamentación teórica:
La dinámica del movimiento pendular y del movimiento armónico simple,
nos llevan a concluir las dependencias funcionales entre la frecuencia o el
periodo de oscilación de dichos sistemas en función de los parámetros del
sistema. En esta práctica se utilizaran las lecciones: 25 y 26
Descripción de la práctica
Esta práctica se dividirá en dos partes, la primera se dedicara sobre el
movimiento pendular y la segunda sobre el movimiento armónico simple, en
ella el estudiante deberá resolver el siguiente problema:
En los sistemas masa resorte y en el péndulo simple, el periodo de oscilación
dependencia del periodo en función de la magnitud, de la constante del resorte
y de la masa en estos movimientos
Recurso a utilizar en la práctica (equipos / instrumentos)
Procedimiento:
Primera parte:
1) A un extremo de la cuerda cuelgue una esfera y en el otro extremo
sosténgalo del soporte universal.
2) Para una longitud de 100 cm mida el periodo de la oscilación: ponga a
oscilar el péndulo teniendo en cuidado que el Angulo máximo de la
oscilación no sobrepase los 15º. Tome el tiempo de 10 oscilaciones
completas, entonces el periodo (tiempo de una oscilación) será el tiempo
de 10 oscilaciones dividido por 10. Repita varias veces.
3) Varié la longitud del péndulo gradualmente disminuyendo 10 cm cada
vez y en cada caso halle el periodo de oscilación.
4) Consigné estos datos en la tabla 3
5) Realice una gráfica en papel milimetrado de T = f (L) o sea del periodo
en función de la longitud y determine que tipo de función es.
6) Realice un breve análisis de la práctica y de sus resultados
L(M) 70 60 50 40 30 20
T(S) 1.68 1.56 1.44 1.26 1.1 0.96
Análisis: cómo podemos observar en la tabla, el tiempo de una oscilación
depende de la longitud a la que se haya el péndulo, debido a que a menor
distancia del péndulo menor es el tiempo de la oscilación.
Segunda parte:
Establezca previamente el valor de la masa de cada una de las cinco
pesitas de esta practica
Fije el extremo superior del resorte del soporte universal y del extremo
inferior cuelgue una pesita.
Ponga a oscilar el sistema resorte-masa. Mida el periodo de oscilación con
el mismo método que utilizo para el péndulo. Realice como mínimo tres
mediciones y tome el valor promedio.
Repita el paso 3 para 5 pesos diferentes
Escriba los datos en la tabla 4 calcule en cada caso k.
Establezca la k promediando los valores obtenidos. Determine las unidades
de k
M 420 320 260 280 100
T 0.94 0.82 072 0.62 0.48
K
Practica No. 6 – Calor Procedimiento
1) Ponga a calendar el vaso de precipitados.
Se realiza el procedimiento completamente con el vaso precipitado.
2) Mida la masa de la pesita.
Masa de la pesita es = 4g
3) Introduzca la pesita en el vaso precipitado, atada al hilo de nylon.
El procedimiento fue realizado.
4) Mida la masa del calorímetro.
Masa del calorímetro es = 293g
5) Agregue una cantidad conocida de agua al calorímetro a temperatura
ambiente.
El procedimiento fue realizado.
6) Mida la temperatura del calorímetro y el agua.
Temperatura del Calorímetro y el Agua se encuentra en 25º C
7) De acuerdo con el material de que esta echo el calorímetro, determine el
calor especifico del calorímetro (por ejemplo: aluminio)
Calor especifico del calorímetro que esta compuesto de aluminio es 0,22
cal/grº c
8) Cuando el vaso del agua de precipitados hierva, determina el valor de la
temperatura de ebullición. Mantenga la ebullición.
Temperatura del agua en el vaso de precipitados a 100º c.
9) Después de cierto tiempo (un minuto) saque la pesita del vaso de
precipitados y sumérjala en el agua del calorímetro, tape
herméticamente y agite suavemente con el agitador al interior del
calorímetro, hasta que el sistema llegue al equilibrio térmico.
Se realiza el procedimiento adecuadamente y con las precauciones
necesarias para evitar accidentes.
10)Tome la temperatura final al interior del calorímetro.
Temperatura final dentro del calorímetro es de 31º c.
11) Determine una ecuación para la energía inicial del sistema: calorímetro,
agua del calorímetro y pesita (antes de sumergirla).
Con los anteriores procesos realizados se toman una seria de datos
para llevar a cabo la siguiente definición o formula.
Q = mcΔT
Donde Q es la temperatura de energía en forma calorífica entre su
entorno y el sistema, m es la masa del sistema, c el calor especifico del
material y ΔT es el cambio de temperatura.
12)Determine una ecuación para la energía final del sistema (después de
agitar).
Se puede decir que la cantidad del calor cedida por el cuerpo mas
caliente será igual a la absorbida por el cuerpo de menor temperatura,
donde se plantea la siguiente ecuación, Q ganado o absorbido es = Q
perdido o cedido.
Qg = Qp
13)Las dos ecuaciones contienen una incógnita, calor especifico de la
pesita.
Para poder resolver o saber el calor especifico de la pesita se requiere
una serie de datos que se podrán evidenciar en la siguiente tabla.
Agua (H2O) Calorímetro
(cal)
Pesita (pes)
Masa 40gr 293gr 4gr
Calor 1cal/grº c 0,215cal/grº c = ?
Especifico Aluminio
Temperatura
Inicial
25ºc 25ºc 100ºc
Temperatura
Final
31ºc 31ºc 31ºc
Donde agua se identifica como H2O
Donde calorímetro se identifica como Cal
Donde pesita se identifica como Pes
Siendo
m = Masa
c = Calor especifico
TI = Temperatura inicial
TF = Temperatura final
14)Aplicando el principio de la conservación de la energía, las dos
ecuaciones se deben igualar. Despeje la incógnita.
La ley de la conservación de la energía para el calo
∑n=1
nomdeCuerpos
Q1=Q1+Q2+…… ..+Qn
Como en nuestro caso, fueron 3 los materiales en contacto, el
calorímetro, el agua y la pesita, aplicando ambas definiciones tenemos:
Q1+ Q2+ Q3= 0
mH 2oC H2O (T F−T I )+mCal Cal (T F−T I )+C pesMpes (T F−T I )=0
Despejando la ecuación y hallamos el calor especifico de la pesita.
C pes=mH 2oCH 2
O+mCalCalm pes (T F−T I )
15)Determine el Calor Especifico de la pesita.
Podemos evidenciar que el Calor Especifico de la Pesita es 2,23cal/grº
c.