F́ısica General I Escuela de F́ısica

Universidad Nacional Autónoma de Honduras

Facultad de CienciasEscuela de F́ısica

Lineamientos de Informe: Fuerza Centŕıpeta

Instrucciones: El informe será presentado de manera manuscrita, en hojas blancas tamaño carta,revés y derecho.

Introducción (3 %)

Realizar en tres párrafos o menos:

1er párrafo (1 %): hablar de manera general delprincipal objetivos (¿qué se está midiendo? ¿porqué es importante medir lo que se está midien-do?).

2ndo párrafo (1 %): porqué existe un problemaal tratar de cumplir el objetivo principal.

3er párrafo (1 %): cómo se planea resolver esteúltimo problema (es decir, cómo podemos medirlo que queremos medir).

Cuerpo del informe

Sección ValorIntroducción 3 %Objetivos 3 %Marco Teórico 3 %Procedimiento Experimental 1 %Tabla de Datos Experimentales 4 %Tratamiento de Datos Experimentales 25 %Análisis de Resultados 10 %Conclusiones 10 %Referencias 1 %Total 60 %

Si creen que el segundo párrafo es muy corto, pueden escribir los contenidos del segundo y tercer párrafo enuno sólo.

Objetivos (3 %)

Redactar tres objetivos con sus propias palabras, en relación con las actividades realizadas en el laboratorio ylo planteado en la introducción.

Marco Teórico (3 %)

De acuerdo a lo explicado en laboratorio y basándose en bibliograf́ıas consultadas, redactar un escrito procurandocubrir los siguientes aspectos:

1. (0.5 %) La fuerza centŕıpeta ¿es una fuerza fundamental? ¿Que principio f́ısico se necesita para estudiaresta fuerza? Explique.

2. (0.5 %) Basándose en la pregunta anterior, cual es la expresión para la aceleración centŕıpeta.

3. (0.5 %) Considerando la 2da ley de Newton, cual es la expresión para la fuerza centŕıpeta.

4. (1 %) ¿Qué condiciones f́ısicas se consideran a la hora de realizar el experimento?

5. (0.5 %) Considerando la expresión deducida para fuerza centŕıpeta ¿Qué modelo matemático se puedeplantear para ajustar los datos?

Procedimiento Experimental (1 %)

Redactar paso a paso el procedimiento para la toma de datos. Escribirlo de tal manera que cualquier otrapersona al leerlo será capaz de tomar las mediciones por su cuenta.

Tabla de Datos Experimentales (4 %)

Presentar los datos recolectados en el laboratorio de manera ordenada, llenando la tabla 1 y 2.

1 Lineamientos de Informe: Fuerza Centŕıpeta

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Método Estad́ıstico (2 %)

No. t10 (s) T (s) Radio (m) Masa colgante (kg) Masa del contrapeso (kg)12345678910

Tabla 1: Registro de Datos Experimentales: Método I

Método Ajuste lineal (2 %)

No. Radio (m) t10 (s) T (s) Masa colgante (kg) Masa del contrapeso (kg)1234567

Tabla 2: Registro de Datos Experimentales: Método II

δR : m

Incertidumbres Instrumentales δt : s

δT : s

Tratamiento de Datos Experimentales (25 %)

I. Tratamiento Estad́ıstico

Con los datos tomados de la tabla 1 encontrar lo siguiente:

1. (3 %) Encuentre el promedio del periodo:

T “řN

i“1 TiN

2. (2 %) Calcule la incertidumbre absoluta del periodo:

∆T “b

δ2T ` σ2T

Donde:

δT : Incertidumbre sistemática del periodo.

2 Lineamientos de Informe: Fuerza Centŕıpeta

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σT : Incertidumbre aleatoria del periodo.

σT “

g

f

f

e

1

NpN ´ 1q

Nÿ

i“1

`

Ti ´ T˘2

3. (3 %) Calcule el valor central de la magnitud de la fuerza centŕıpeta:

Fc “4π2mR

T2

4. (2 %) Obtener la incertidumbre absoluta de Fc:

∆Fc “ Fcˆ

2∆T

T

˙

5. (1 %) Presentar su resultado como Fc “`

Fc ˘∆Fc˘

II. Regresión Lineal

Con los datos de la tabla 2 realizar los siguientes cálculos y gráficos solicitados:

1. (1 %) Utilizando papel milimetrado, construya un gráfico del radio en función del cuadrado del periodo,esto es: T 2 en el eje de las abscisas y R en el eje de las ordenadas.

2. (5 %) Complete el siguiente tabla y aplique regresión lineal a los datos anteriormente graficados paraencontrar la pendiente de la función de ajuste de la forma y “ Bx, donde y “ R y x “ T 2. Exprese losresultados en la forma B “ B̄ ˘∆B con sus respectivas unidades.

n xi yi xi ¨ yi x2i fpxiq rfpxiq ´ yis2

123...

10Σ

Tabla 3: Valores de ajuste lineal sin intercepto.

B “řN

i“1 xiyiřN

i“1 x2i

σB “σy

b

řNi“1 xi

σy “

g

f

f

e

1

N ´ 1

Nÿ

i“1pyi ´Bxiq

3. (2 %) Con el valor de la constante B̄ y obtenido anteriormente, exprese su función de ajuste fpxq “ B ¨ x.Grafique la función de ajuste fpxq “ B ¨ x obtenida sobre el mismo plano en que graficó los datosexperimentales

4. (2 %) Calcule Fc a partir del valor central de la pendiente encontrada mediante regresión lineal. Reporteeste valor en la forma Fc “ F̄c ˘∆Fc.

Fc “ 4π2mB

∆Fc “ Fc´σBB

¯

3 Lineamientos de Informe: Fuerza Centŕıpeta

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5. (2 %) Determine el porcentaje de error de sus dos mediciones de la Fc con respecto al valor de referencia(Magnitud del peso de la masa colgante).

6. (2 %) Utilizando papel milimetrado, construya un gráfico unidimensional donde muestre los valores de Fcmedidos, con su respectiva incertidumbre absoluta. (Consulte la sección Discrepancia y comparación convalores teóricos en su gúıa de Introducción a Errores Experimentales.)

Análisis de Resultados (10 %)

Considere los siguientes puntos al redactar su análisis de resultados:

(2 %) Al reducir o incrementar el radio del sistema, ¿Qué pasa con el peŕıodo?

(2 %) ¿La constante de estiramiento del resorte influye de alguna manera en el experimento?

(2 %) ¿Como se comparan los valores obtenidos de la fuerza centŕıpeta con respecto al valor de referen-cia?¿Que puede decirse de la experiencia de medición en base a la exactitud de sus resultados?

(2 %) ¿Cómo se comparan los valores de la fuerza centŕıpeta obtenidos entre si? ¿Qué puede decirse de laexperiencia de medición en base a la precisión de sus resultados?

(2 %) En cuanto al diseño experimental, ¿existe la necesidad de realizar cambios al mismo para lograrmejores resultados? ¿Qué ventajas/dificultades presentó este durante su experiencia de laboratorio?

Conclusiones (10 %)

Redactar tres conclusiones (3.33 % cada una), las cuales deben relacionarse con los objetivos establecidos, losresultados obtenidos en la experiencia, su análisis de resultados y los hechos que estos permiten sustentar.

Referencias (1 %)

Referencias de todas las fuentes externas usadas en el informe.

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