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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
UNEFA – NÚCLEO BARINAS
LABORATORIO DE FÍSICA
MANUAL DE LABORATORIO DE
FÍSICA I
PREPARADO POR:
LCDO. PEDRO SIERRA
CON LA PARTICIPACIÓN DE:
LCDO. JUNIOR PARADA
LCDA. AIRAM MARCANO
REVISADO POR:
ING. LUCY CALDERÓN
ING. ERNESTO MARQUEZ
BARINAS, MARZO DE 2012
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LABORATORIO DE FÍSICA
INTRODUCCIÓN
Se ha demostrado que el trabajo en el laboratorio motiva al estudiante a
investigar fenómenos que son cada vez más refinados y progresivamente obtienen
una madurez que lo va convirtiendo en un profesional, capaz de aplicar en el
estudio de la naturaleza los métodos y técnicas de investigación más adecuada a
cada problema.
Cada proceso se realizó para motivar al estudiante a la planificación y
desarrollo de su imaginación y destreza en el laboratorio; así mismo instruirlo a la
aplicación del método científico, convirtiéndolo en un investigador a través del
método experimental, complementando y demostrando la vigencia de los
principios introducidos en las clases.
LCDO. PEDRO SIERRA, ING. LUCY CALDERON, ING. ERNESTO MARQUEZ
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PROGRAMA DE PRÁCTICAS
PRÁCTICA N° 0. NORMAS E INSTRUCCIONES DEL LABORATORIO
Reglamento Interno. Normas de Seguridad
PRÁCTICA N° 1. INSTRUMENTOS DE MEDIDA
Apreciación y lectura de Instrumentos de Medida:
Dinamómetro
Cilindro Graduado
Regla Graduada
Voltímetro
Amperímetro
PRÁCTICA N° 2. INSTRUMENTOS DE MEDIDA (CONTINUACIÓN)
Apreciación y lectura de Instrumentos de Medida:
Vernier
Tornillo Micrométrico
PRÁCTICA N° 3. CONSTRUCCIÓN E INTERPRETACIÓN DE GRÁFICAS
Sistemas de Coordenadas
Determinar el valor de la Pendiente de una Recta
PRÁCTICA N° 4. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Y VARIADO
Medición de la Rapidez
Observación del Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Observación del Movimiento Uniformemente Variado (MRUV)
PRÁCTICA N° 5. CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPO.
Objetos en Caída Libre
PRÁCTICA N° 6. LAS LEYES DE LA DINÁMICA
Fuerza de Tracción.
Dinamómetro de Muelle.
Fuerza de Fricción.
Polea Suelta.
La Inercia, Primera Ley de Newton.
Segunda Ley de Newton.
Tercera Ley de Newton.
PRÁCTICA N° 7. MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES
Lanzamiento Horizontal.
Lanzamiento Inclinado.
PRÁCTICA N° 8. TRABAJO Y ENERGÍA
Conservación de la Energía Mecánica.
Conservación de la Energía.
Trabajo
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PRÁCTICA N°0
REGLAMENTO INTERNO. NORMAS DE SEGURIDAD
INTRODUCCIÓN
El trabajo en el Laboratorio requiere prudencia, orden y disciplina. El principio
básico para realizar un buen trabajo es seguir paso a paso las instrucciones que permitan
que los experimentos se efectúen de forma correcta y segura. Para cumplir con estos
objetivos es importante conocer las normativas dentro del laboratorio, para ello se
suministra el siguiente material con un conjunto de normas que se deben tomar en
cuenta.
OBJETIVOS
Seguir en forma ordenada y completa las instrucciones de un trabajo práctico.
Cumplir normas e instrucciones requeridas para permanecer dentro del
Laboratorio.
Desarrollar de manera segura el trabajo práctico.
REGLAMENTO INTERNO DEL LABORATORIO
1. Se exige puntual asistencia. Una vez iniciada la sesión práctica, pasado 10 minutos
no se le permitirá el acceso al Laboratorio.
2. Durante toda la sesión de práctica deberá usar bata de laboratorio.
3. Los zapatos para asistir al laboratorio deben ser cómodos y cerrados.
4. Es responsabilidad del estudiante mantener sus uñas de una longitud adecuada y
que no entorpezca con el trabajo en el laboratorio.
5. El cabello debe estar recogido, que no dificulte la visibilidad y no ocasione
problemas para realizar alguna actividad.
6. El estudiante es responsable del equipo que se le asigna al inicio del laboratorio y
deberá reponer el material dañado o perdido a la brevedad posible.
7. Las prácticas deberán desarrollarse bajo la asesoría del docente y/o el auxiliar de
laboratorio.
8. Está terminantemente prohibido fumar, comer, usar el celular, atender visitas y
hablar en voz alta dentro del laboratorio.
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9. El estudiante no puede realizar ningún experimento ajeno a la práctica sin
autorización del Profesor o Auxiliar del laboratorio.
10. Los estudiantes, docentes y auxiliar del laboratorio serán responsables del aseo,
buen estado y condiciones del laboratorio.
11. Sólo se aceptará dos inasistencias por semestre, es decir si por algún motivo el
estudiante no puede asistir a una sesión de laboratorio, ésta no podrá ser repuesta
posteriormente. De acuerdo con el reglamento estudiantil, se calificará con cero el
informe y cualquier evaluación que se realice. No se puede presentar informe de
una práctica a la cual no se asistió.
INSTRUCCIONES PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO
1. Planifique su trabajo para evitar permanecer ocioso durante largos períodos de
tiempo.
2. Llenar e pre-laboratorio antes de ingresar a la sesión práctica.
3. Antes de comenzar los experimentos, compruebe si el material a utilizar esta
completo y en buen estado, de lo contrario notifíquelo a su profesor o auxiliar del
laboratorio.
4. Siga las instrucciones de la parte experimental de la guía de prácticas al pie de la
letra y de manera lógica.
5. Anote todos los resultados de sus observaciones en la guía de prácticas.
NORMAS DE SEGURIDAD
Tome en cuenta todas las precauciones indicadas en la guía de prácticas.
Reporte cualquier accidente, por pequeño que parezca, inmediatamente a su
profesor o auxiliar de laboratorio.
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PRÁCTICA N° 1
APRECIACIÓN Y LECTURA DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA
OBJETIVOS
Conocer y manejar diversos instrumentos de medida, y realizar con ellos el
cálculo de las apreciaciones
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Dinamómetro
Cilindro Graduado
Regla Graduada
Voltímetro
Amperímetro
PROCEDIMIENTO
a) Se toman dos lecturas directamente en la escala del instrumento.
b) Se cuenta el número de divisiones que hay entre las dos lecturas.
c) La Apreciación estará dada por la formula A =
Donde:
A: Apreciación del instrumento
LS: Lectura Superior
LI: Lectura Inferior
n : Numero de divisiones
d) Error máximo = ± Apreciación/2
El signo ± indica que la diferencia puede ser por exceso o por defecto.
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e) Porcentaje de error: es el tanto por ciento de error cometido al tomar una
medida con un instrumento dado. Se calcula %Error = Error máximo x100/valor
promedio.
POST-LABORATORIO
1) Determina la Apreciación del Dinamómetro:
2) Calcula la Apreciación del Cilindro Graduado:
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3) Calcula la Apreciación de la Regla Graduada:
4) Con una regla graduada de apreciación igual a un milímetro, se miden tres veces un
objeto y se obtienen las siguientes lecturas: 19.8mm – 19.5mm – 19.2mm.
determinar:
a) El error máximo debido al instrumento
b) El valor promedio de la medida
c) El porcentaje de error de la medida
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5) Calcular la Apreciación del Voltímetro
6) Determinar la Apreciación del Amperímetro
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PRÁCTICA N° 2
APRECIACIÓN Y LECTURA DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA
(CONTINUACIÓN)
7) Apreciación del Vernier
El vernier es en esencia una regla graduada, perfeccionada para aumentar la
seguridad y precisión de las mediciones. En la figura N° 1 se muestra en su mayor
simplicidad. Como puede verse, está formado por una regla graduada, uno de cuyos
extremos forma una pata (1); sobre la regla va montado un cursor deslizante (2)
soldado a una segunda pata (3). Un trazo o índice en el cursor (4) indica, sobre la
escala de la regla, la distancia entre las superficies de contacto de las patas, para
cualquier posición de éstas.
Como puede apreciarse en la figura N° 2, entre las ventajas del vernier en
comparación con la simple regla graduada, es no exigir la apreciación visual de la
coincidencia del cero y la simplificación de la lectura, al hacerse ésta por la
coincidencia de dos trazos.
Fig. N° 1 Fig. N° 2
Cuando el índice no coincide con alguna división de la escala, se usa el vernier, del
cual deriva el nombre del instrumento. Consiste en una segunda reglilla o escala
(nonio) grabada en el cursor (Figura N° 3).
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Fig. N° 3
Para mayor claridad en la explicación, consideraremos el nonio de un vernier
existente en el laboratorio para medir con aproximación de décimas de milímetro. La
reglilla tiene una longitud de 39 mm y está dividida en 20 partes iguales, como puede
verse en la figura N° 4. Por consiguiente, si la apreciación de la escala principal es de 1
mm, entonces las divisiones de la escala secundaria tendrán una longitud de 39/20 de
milímetro. La apreciación del instrumento es el cociente entre la apreciación de la
regla principal y el numero de divisiones del nonio: (1/20) mm = (0.05) mm.
Fig. N° 4
Hay una gran variedad de estos instrumentos, debido a que han sido adaptados
a diversos usos en la medición. El más común es el tipo Máuser, que se muestra en la
figura N° 5, y es el que usaremos en el laboratorio. Se caracteriza por la disposición
doble de las patas: patas T y T’ para medir longitudes exteriores (espesores,
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diámetros, etc.), como se muestra en la figura N° 6(a). M y M’ para medir longitudes
interiores como: cavidades, diámetros interiores, etc. figura N° 6(b), y una lámina L
para medir profundidades figura N° 6(c).
El vernier tipo Máuser que usaremos, tiene una apreciación de 1/20 mm. En la
figura N° 7 se aprecia una medida de 3.095 cm hecha con este vernier.
Fig. N° 5
Fig. N° 6 (a) (b) (c)
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Fig. N° 7
El cálculo de la apreciación del Vernier es igual a la diferencia de las apreciaciones
de la regla graduada y el nonio:
Av = Ar – An
8) Apreciación del Tornillo Micrométrico
El tornillo micrométrico o micrómetro, es un instrumento utilizado para medir con
precisión de centésimas de milímetro.
El funcionamiento del micrómetro se basa en el avance que experimenta un
tornillo montado en una tuerca fija, cuando se lo hace girar. Como se ilustra en la
figura N° 1, dicho desplazamiento es proporcional al giro del tornillo. Por ejemplo, si
al tornillo (2) se lo hace girar dentro de la tuerca fija (1), al dar una vuelta completa
en el sentido “a”, avanza en el sentido “b” una longitud denominada “paso de la
rosca”; si gira dos vueltas, avanza una longitud igual a dos pasos, y si gira un
cincuentavo o una centésima de vuelta, el extremo avanzará un cincuentavo o una
centésima de paso.
Fig. N° 1
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Una disposición práctica del micrómetro se muestra en la figura N° 2. Como
puede verse está formado por un cuerpo en forma de herradura (7), en uno de cuyos
extremos hay un tope o punta de asiento (1); en el otro extremo hay una regla fija
cilíndrica graduada en medios milímetros (2), que sostiene la tuerca fija. El tornillo, en
uno de sus extremos forma el tope (3) y su cabeza está unida al tambor graduado (4).
Al hacer girar el tornillo se rosca o se desenrosca en la tuerca fija y el tambor avanza o
retrocede solidario al tope (3).
Fig. N°2
Cuando los topes 1 y 3 están en contacto, la división 0 (cero) del tambor
coincide con el cero (0) de la escala; al irse separando los topes se va descubriendo la
escala y la distancia entre ellos es igual a la medida descubierta de la escala
(milímetros y medios milímetros) más el número de centésimas indicado por la
división de la escala del tambor que se encuentre en coincidencia con la línea
horizontal de la escala fija.
Por ejemplo, en la figura N° 3(a) se ve la posición del tambor para una
separación de los topes de 7.25 mm, y en la figura 3(b) para una medida de 7.84 mm;
en este último caso el tambor indica 34 centésimas, pero, como en la escala fija hay
descubiertos 7.5 mm (7 rayas superiores completas, más una raya inferior), la medida
indicada es de 7.50 + 0.34 = 7.84 mm.
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Fig N° 3
Dada la gran precisión de los micrómetros, una presión excesiva de los topes
sobre la pieza que se mide, puede falsear el resultado de la medición, además de
ocasionar daño en el micrómetro con la pérdida permanente de la precisión.
1.- Para evitar este inconveniente, el tornillo se debe girar por medio del pequeño
tambor moldeado (5) en la figura N° 2, el cual tiene un dispositivo de escape limitador
de la presión.
2.- Antes de efectuar cualquier medida, se debe liberar el freno o traba (6 en la figura
N° 2) y una vez realizada ésta, se debe colocar la traba, para evitar una alteración
involuntaria de la medida.
El cuerpo del micrómetro está debidamente constituido para evitar las
deformaciones por flexión. En los micrómetros de muy buena calidad, el material
utilizado en su construcción es acero tratado y estabilizado. Los topes tienen caras de
contacto templadas y rigurosamente planas. No obstante todas estas precauciones, la
durabilidad y el buen funcionamiento de un micrómetro dependen del trato racional y
sensato que reciba.
La menor lectura que puede apreciar el tornillo será igual a la distancia que
avanza el eje del tornillo cuando el tambor avanza una división.
At = P/n
P: Es el paso del tornillo en mm
n: Es el número de divisiones del tambor
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POST-LABORATORIO
Determinar las siguientes medidas:
Medida: Instrumento Diámetro Espesor Volumen Precisión Precisión
en en
Diámetro de
un lápiz decima centésima
Diámetro de de mm de mm
un cable
Espesor de
una hoja de
papel
Diámetro y
espesor de
una moneda
Profundidad
vaso
precipitado
Diámetro de
una metra
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PRÁCTICA N° 3
CONSTRUCCIÓN E INTERPRETACIÓN DE GRÁFICAS
OBJETIVOS
Resolver funciones y representar gráficamente la información obtenida.
Usar los gráficos para encontrar la relación matemática entre las variables.
Redactar un informe correctamente.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Uno de los objetivos del experimentador es tratar de expresar la relación entre
las diferentes variables en su experimento en la forma de una ecuación matemática.
Cuando una cantidad se relaciona con otra por medio de alguna ecuación, se
dice que una de las cantidades es función de la otra. Así, si la variable observable “y”
está relacionada con la variable “x”, se dice que y es una función de x. Generalmente,
esta relación se escribe, en notación abreviada, como y = f(x) la cual se lee: “y es una
función de x”. Cuando los valores de y dependen de los de x, “y” se denomina variable
dependiente y “x” es la variable independiente. La tarea que nos ocupa ahora es
analizar las diferentes formas que puede adoptar una función f(x) obtenida a partir de
una serie de datos experimentales.
Una de las mejores maneras de llegar al tipo de dependencia funcional que
existe entre dos variables, es dibujar una gráfica de las variables en un sistema
cartesiano de coordenadas. Los valores experimentales de la variable independiente
se marcan en el eje horizontal (abscisa) y la variable dependiente se marca sobre el
eje vertical (ordenada). Después de analizar si la tendencia de los puntos en el gráfico
se ajusta a una línea recta o a una curva, se puede determinar la naturaleza de la
función que relaciona las variables, especialmente si esta función tiene una forma
sencilla.
La construcción de gráficas debe iniciarse con la elaboración de una tabla de
los datos, los cuales pueden disponerse en columnas o en filas. Toda tabla debe llevar
un titulo explicativo que indique el significado de los datos y la forma como fueron
obtenidos.
Uno de los requisitos más importantes de un gráfico, es la elección de escalas
para los dos ejes de coordenadas. Debe tenerse presente que un gráfico de datos de
laboratorio carece de significado si no se identifica cada eje con la cantidad medida y
las unidades utilizadas para medir.
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SISTEMA DE COORDENADAS
Un sistema de coordenadas cartesianas en el plano está constituido por dos
rectas perpendiculares que se intersecan en un punto “O” al que se le llama “el origen”.
Una de las rectas se acostumbra representarla en posición horizontal y se le da el
nombre de eje X o eje de las abscisas; a la otra recta, vertical, se le denomina eje Y o eje
de las ordenadas, y ambas constituyen los dos ejes de coordenadas rectangulares, los
cuales dividen al plano en cuatro partes llamadas cuadrantes.
Y Primer cuadrante
Segundo cuadrante
-X O X
Cuarto cuadrante
Tercer cuadrante
--Y
Fig. N°1. El plano cartesiano
El nombre de “cartesiano” es en honor del filósofo francés René Descartes
(1596-1650) ya que fue él quien planteó de manera formal la idea de resolver
problemas geométricos por medio del álgebra, a partir de un sistema de coordenadas
rectangulares.
ESTUDIO DE LAS FUNCIONES LINEALES
Una función es una relación donde se establece una dependencia entre las
variables que determinan un fenómeno.
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PENDIENTE DE UNA RECTA
La pendiente de una recta en un sistema de representación triangular
(cartesiano), suele ser representado por la letra m, y es definido como el cambio o
diferencia en el eje Y dividido por el respectivo cambio en el eje X, entre 2 puntos de la
recta. En la siguiente ecuación se describe:
m = ∆y/∆x
El símbolo delta "∆", es comúnmente usado en cálculo para representar un
cambio o diferencia).
Dados dos puntos (x1,y1) y (x2,y2), la diferencia en X es: x2 − x1, mientras que el
cambio en Y se calcula como y2 − y1. Sustituyendo ambas cantidades en la ecuación
descrita anteriormente obtenemos:
Donde m representa la pendiente entre el punto 1 y el punto 2. La cual
representa la razón de cambio de y respecto a x, es decir si (x) se incrementa en 1
unidad, (y) se incrementa en (m) unidades.
Si la pendiente (m) es mayor que 0 se dice que la pendiente es positiva, si la
pendiente es menor que 0 se dice que la pendiente es negativa, si la pendiente es igual
a 0 la recta es paralela al eje (x) del plano cartesiano, y si la pendiente es indefinida la
recta es paralela al eje (y) del plano cartesiano.
Si y es una función lineal de x, entonces el coeficiente de x es la pendiente de la
recta. Por lo tanto, si la ecuación está dada de la siguiente manera:
Entonces m es la pendiente. En esta ecuación, el valor de b puede ser
interpretado como el punto donde la recta intercepta al eje Y, es decir, el valor de y
cuando x = 0. Este valor también es llamado coordenada de origen.
MATERIALES
Regla Graduada
Papel Milimetrado
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POST-LABORATORIO
1. Representar gráficamente lo siguiente:
Dada la función y = 3x
a) Darle valores arbitrarios a “x” y con estos valores elabora una tabla de datos.
b) Construir en una hoja de papel milimetrado la grafica de “y” en función de “x”.
c) ¿Qué clase de gráfica obtienes?
d) ¿Dónde corta la gráfica con el eje de las ordenadas?
e) Determinar el valor de la pendiente. ¿Qué representa este valor en la función?
2. Realizar el mismo procedimiento para la siguiente función: y = 3x – 2
3. Construir una grafica y en función de x a partir de la siguiente tabla de datos:
X 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3
Y 60 55 50 45 45 45 55 65 75 75 75 70 65 60
a) Calcular el valor de la pendiente entre 0 y 0,3
b) Calcula la pendiente entre 1 y 1,3
c) ¿Cómo son los valores obtenidos en a y en b?
d) ¿Cómo es la recta entre 0 y 0,3 con respecto a la recta entre 1 y 1,3?
e) ¿Qué se concluye respecto a las partes c y d?
f) Calcular la pendiente entre 0,8 y 1
g) ¿Cómo es la recta anterior?
h) ¿Qué concluyes con respecto a los resultados en f y g
i) Calcular la pendiente entre 0,5 y 0,8
j) ¿Cómo es la recta?
k) ¿Cuánto crees que es el valor de la pendiente de la recta entre 0,3 y 0,5? ¿Por
qué?
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PRÁCTICA N° 4
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Y VARIADO
OBJETIVOS
Aplicar los conceptos de Cinemática para analizar el Movimiento Rectilíneo
Uniforme (MRU) y el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado
(MRUV)
Redactar un informe correctamente
MEDICIÓN DE LA RAPIDEZ
PROCEDIMIENTO
1. Tomemos una rampa acanalada y coloquémosla horizontal sobre la mesa del
laboratorio. En uno de los extremos de la rampa inclinemos un libro o cuaderno y
soltemos desde su parte alta, la metra. Coloquemos a una distancia determinada
de la rampa un recipiente que recoja la metra. Luego midamos el tiempo
transcurrido desde que la metra comienza a rodar por la rampa hasta que se
detiene en el recipiente. Repitamos nuevamente esta experiencia tres veces para
obtener un promedio de los tiempos así:
t= (t1+ t2+t3)/3
2. Cuidando mantener la misma inclinación del libro, repitamos el mismo
procedimiento para distintas distancias (5) recorridas por la metra en la rampa
acanalada.
3. Con los datos obtenidos elaboraremos la siguiente tabla de valores:
t1 t2 t3 Promedio de t (s) x (cm) V = x/t (cm/s)
x1 V1
x2 V2
x3 V3
x4 V4
x5 V5
4. Llevemos los datos registrados en la tabla a un sistema de coordenadas y
representemos la grafica de la rapidez en función del tiempo.
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POST-LABORATORIO
1. ¿Qué forma tiene la grafica obtenida?
2. ¿A qué ecuación general corresponde la grafica obtenida?
3. ¿Tiene pendiente la grafica obtenida? ¿por qué?
OBSERVACIÓN DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU)
MATERIALES
Pulsador eléctrico
Cinta de papel
Regla graduada
EXPERIENCIA N°1
Para realizar el experimento se coloca el pulsador fijo sobre la mesa de trabajo, un
extremo de la cinta de papel se sujeta al móvil y el otro extremo se hace pasar a través
del dispositivo; se coloca un trozo de papel carbón entre el pulsador y el papel con el
objeto de que las marcas sean fácilmente visibles.
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PROCEDIMIENTO
1. Hala la cinta de papel a través del pulsador de tal forma que queden las marcas
igualmente alejadas una de la otra
2. Como unidad de tiempo se toma el intervalo comprendido entre cinco marcas
consecutivas de la cinta; la distancia recorrida por unidad de tiempo será la medida
entre cinco marcas.
3. Completa la tabla con los datos obtenidos en el experimento:
Distancia
en (cm)
Tiempo 1t 2t 3t 4t 5t 6t 7t 8t 9t
(seg)
4. En una hoja milimetrada elabora el gráfico de la distancia en función del tiempo.
POST-LABORATORIO
1. ¿Qué tipo de movimiento se obtuvo en el experimento?
2. ¿Qué distancia se recorrió en las primeras tres unidades de tiempo?
3. Determina la pendiente de la recta
4. Suponiendo que el movimiento se prolonga manteniendo la velocidad constante.
¿Cuál sería la distancia recorrido por el móvil en un tiempo de 12seg?
5. Elabora el gráfico de la velocidad en función del tiempo
6. ¿Cuál es la característica principal del gráfico obtenido?
7. ¿La velocidad del móvil varía al transcurrir el tiempo? ¿Por qué?
OBSERVACIÓN DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO
(MRUV)
EXPERIENCIA N°1
MATERIALES
Carrito de Experimentación
Polea
Varilla 500mm
Regla graduada
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Pinza tipo nuez doble
Porta pesas y pesas de distintas masas
Hilo resistente
Pulsímetro
Cinta de papel
PROCEDIMIENTO
Sobre la superficie de la mesa del laboratorio monta los aparatos como se muestra
en la siguiente fotografía. Antes del ensayo se coloca en el porta pesas las pesas
necesarias para anular el rozamiento, lo cual se logra cuando el carrito se mueve con
velocidad constante al darle un pequeño impulso. De esta manera el rozamiento entre
la superficie y la rueda del carrito queda anulado.
Para lograr la aceleración del carrito se coloca una o varias pesas en el porta
pesas, conecte el pulsímetro mientras el móvil se mantiene sin movimiento al soltarlo
este adquiere un movimiento acelerado, el móvil se analiza tomando como base el
registro obtenido en la cinta del pulsímetro, para determinar las velocidades que
desarrolla el carrito, se considera como intervalo de tiempo Δt el comportamiento
entre 8 marcas consecutivas de la cinta.
De esta forma mide la distancia recorrida Δd en cada intervalo de tiempo Δt, la
velocidad promedio en el intervalo será igual al cociente de las dos cantidades, es
decir:
Velocidad promedio = Δd/ Δt
Graficando los valores de velocidad promedio en función del tiempo, puede
calcularse la aceleración mediante la expresión:
Aceleración = Δv/ Δt
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ACTIVIDAD
1. Completa la siguiente tabla con los datos obtenidos del registro del movimiento:
Intervalo de Tiempo Δt Distancia Δd Velocidad Media Δv
2. Elabora el gráfico de la velocidad promedio en función del tiempo
POST-LABORATORIO
1. ¿Cómo se puede saber si la aceleración del móvil es constante?
2. Calcula el aumento de la velocidad que ocurre en cada intervalo de tiempo
3. ¿Cómo es la variación de la velocidad al transcurrir el tiempo?
4. Escoge dos intervalos de tiempo cualquiera y calcula la aceleración de cada uno de
ello.
5. Compara los valores encontrados
6. ¿Cómo se puede clasificar el movimiento obtenido?
7. ¿Qué conclusiones puede derivarse de la actividad realizada?
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PRÁCTICA N° 5
OBJETIVOS CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS
Determinar la relación entre la altura recorrida por un cuerpo que cae
libremente y el tiempo que tarda en caer.
Determinar la función que tiene el medio en el movimiento de caída libre de los
cuerpos.
Establecer que los cuerpos caen al mismo tiempo, sin importar su masa cuando
se encuentran en caída libre.
Construir y analizar gráficas (x-t).
Redactar un informe correctamente.
OBJETOS EN CAÍDA LIBRE
Es bien sabido que, en ausencia de resistencia del aire, todos los objetos que se
dejan caer cerca de la superficie de la tierra caen hacia ella con la misma
aceleración constante bajo la influencia de la gravedad de la tierra.
Un objeto en caída libre es cualquier objeto que se mueve libremente solo bajo
la influencia de la gravedad, sin importar su movimiento inicial. Los objetos que
son lanzados hacia arriba o abajo y los que se liberan desde el reposo están todos
en caída libre una vez que se liberen. Cualquier cuerpo u objeto en caída libre
experimenta una aceleración dirigida hacia abajo, sin importar su movimiento
inicial.
Galileo Galilei es quien comprueba que todos los cuerpos que caen en el vacio
se desplazan con aceleración constante, lo que hace que su velocidad aumente a
medida que aumenta la altura en la que es lanzado el cuerpo. También demostró
que es un movimiento uniformemente acelerado.
La magnitud de la aceleración de caída libre se denotara mediante el símbolo
“g”. El valor de “g” cerca de la superficie de la tierra disminuye conforme aumenta
la altitud. Además ocurren ligeras variaciones en “g” con cambios en la latitud. La
razón por la que el valor de la aceleración de gravedad varía, depende de la latitud
y de la altura sobre el nivel del mar, ya que hace que todos los cuerpos cambien de
peso al pasar de un lugar a otro. El máximo valor de la aceleración de gravedad en
la tierra se alcanza en los polos y va disminuyendo a medida que nos acercamos al
ecuador.
En la superficie de la tierra el valor de la aceleración de gravedad al nivel del mar y
a la latitud de 45° es aproximadamente -9,80 m/s2.
Si se ignora la resistencia del aire y se supone que la aceleración de caída libre
no varía con la altitud en distancias verticales cortas, el movimiento de un objeto
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en caída libre que se mueve verticalmente es equivalente al movimiento de una
partícula bajo la aceleración constante en una dimensión.
El signo negativo significa que por ser una aceleración tiene carácter vectorial y
como consecuencia está dirigido hacia el centro de la tierra, es decir, en el sentido
negativo del eje de las ordenadas.
Para efectos de problemas tenemos que considerar que:
- Cuando el movimiento es hacia abajo seleccionaremos el eje de las ordenadas
dirigido hacia abajo y el valor de “g” es positivo.
- Cuando el movimiento es hacia arriba seleccionaremos el eje de las ordenadas
hacia arriba y el valor de “g” es negativo.
ECUACIONES CINEMÁTICAS
El movimiento de caída libre no es más que un caso particular del movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado, por lo que las ecuaciones cinemáticas de este
son validas para estudiar la caída libre de un objeto. Basta con sustituir en todos
los casos el valor de “a” por “g” y el de “x” por “y”. Siendo “a” la aceleración, “g”
aceleración de gravedad, “x” distancia y “y” la altura.
Quedando así:
Donde:
v= velocidad
g= aceleración de gravedad
t= tiempo
y= altura
EXPERIENCIA N°1
MATERIALES
Marcador
Esfera
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PROCEDIMIENTO
1. Con un marcador o lápiz señala cuatro alturas: 40 cm, 80 cm, 120 cm, 160 cm.
2. Dejar caer la esfera desde los primeros 40 cm y tomar el tiempo que tarda en
llegar el suelo, para ello deben tomar por lo menos 8 tiempos y calculan el
tiempo promedio para así tener una medida más precisa.
3. Repetir estos pasos para cada una de las alturas.
4. Con los datos obtenidos completa la siguiente tabla:
y(m) t(s) y/t
5. Construir una grafica (y-t).
6. ¿Cómo es la grafica obtenida? ¿Es una recta o una curva?
7. ¿Cómo es el movimiento realizado por la esfera?
8. Calcula los cocientes y/t.
9. ¿Cómo son los valores obtenidos en cada uno de los cocientes?
10. ¿Que representa este valor?
11. Conclusiones
12. Con los datos obtenidos anteriormente multiplica por dos cada una de las
alturas, eleva al cuadrado cada uno de los tiempos obtenidos
experimentalmente y anota el resultado en la siguiente tabla:
y(m) t2 (s2)
13. Con los datos de la tabla construye una grafica (y-t)
14. ¿Cómo es la grafica obtenida?
15. Calcular la pendiente
16. ¿Qué significado físico tiene el valor de la pendiente?
17. Por medio de la ecuación calcular la aceleración de la esfera para
cada una de las alturas.
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18. ¿Cómo son los valores obtenidos?
19. Conclusiones
EXPERIENCIA DE N° 2
MATERIALES
Tres cilindros graduados de 250mm c/u
Agua
Aceite
Glicerina
Plastilina
Hilo
Esfera de bronce o hierro de igual masa
Esfera de aluminio de diferentes masas
PROCEDIMIENTO
1. Prepara las tres probetas, una con agua, la otra con aceite y la tercera con glicerina.
2. Coloca en el fondo del cilindro graduado un pequeño colchón de plastilina para evitar
que los cilindros se rompan al llegar los balines al fondo del recipiente
3. Amarra con un trozo de hilo para que puedas sacarlos del cilindro una vez terminada
la práctica.
4. Deja caer los balines al mismo tiempo en cada cilindro graduado, a igual altura.
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5. Repite la actividad, prepara las tres probeta, una con glicerina otra con agua y la tercera
únicamente con aire.
6. Repite la experiencia nuevamente pero ahora utiliza dos balines de diferentes
masas y déjalos caer en aceite.
POST-LABORATORIO
Analiza los resultados que obtuvieron y en cada caso escribe una V (VERDADERO)
si el enunciado coincide con lo que observó y una F (FALSO) si el enunciado no
coincide con lo observado. Justifica cada una de tus respuestas:
1. Los dos balines caen en tiempos iguales en el mismo medio ()
2. El balín pequeño en la glicerina tarda más en llegar al fondo que el balín
grande. () ()
3. El balín grande cae más rápido en la glicerina que en el aire
4. La fricción en el aceite es mayor que en la del agua ()
5. En el cilindro con aire existe una caída libre ()
6. Solamente en la glicerina los balines cayeron en movimiento acelerado ( )
7. La fuerza neta sobre el balín, cuando va cayendo en el cilindro graduado con agua es
cero. ()
8. En el cilindro con agua la única fuerza que actúa es la fuerza de gravedad ( )
9. Los balines tardan más en llegar al fondo en el cilindro con glicerina ()
10. En el cilindro con aire, no hay resistencia para que el balín caiga ()
11. Conclusiones
EXPERIENCIA N° 3
MATERIALES
Hoja blanca tamaño carta
Cronómetro
Regla graduada
Cinta adhesiva
PROCEDIMIENTO
1. Con una regla marca una altura de 1,50m con la cinta adhesiva.
2. Deja caer dos hojas de papel iguales, al mismo tiempo desde la misma altura.
3. Toma el tiempo promedio desde el momento que la dejas caer hasta que llegue al
suelo.
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4. Ahora, haz una bola con una de ellas y deja caer ambas bolas desde la misma altura
anterior.
POST-LABORATORIO
1. ¿Cuál llega primero? Explica las dos experiencias
2. En la pregunta anterior obtuviste variables distintas. ¿Qué variable modificaste?
3. ¿Cómo explicas que las hojas no caen iguales?
4. ¿Qué movimiento realizan los cuerpos en caída libre?
5. Si dejas caer dos cuerpos de distintas masa desde una misma altura ¿Cuál llegará
primero? Justifica tu respuesta.
6. ¿Calcula la aceleración de gravedad?
7. Compara la aceleración de la gravedad con la que utilizamos comúnmente. ¿Explica
qué fenómenos intervienen?
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PRÁCTICA N° 6
LAS LEYES DE LA DINÁMICA
EXPERIENCIA N° 1
FUERZA DE TRACCIÓN
OBJETIVOS
Conocer la Fuerza de Tracción.
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Par de patas para riel
Riel
Soporte con tubo de abrazadera, 75 mm
Varilla, 500 mm
Metro
Varilla, 100 mm
Resorte, 150 mm
Pesa con gancho, 50 gr
Par de indicadores
Anillo con gancho
Cabezal con hendidura
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PROCEDIMIENTO
Las patas se insertan en los extremos del riel y los soportes con tubo de
abrazadera se fijan sobre el riel en las posiciones representadas en la imagen.
La varilla más larga se fija en el soporte con tubo de abrazadera de la izquierda y,
por medio del cabezal, se fija la varilla más corta en su extremo superior, de manera
que quede orientada paralelamente al riel. El anillo con gancho se fija al extremo de la
varilla más corta y el resorte helicoidal se suspende del gancho.
Los indicadores se suspenden del metro de manera que, al principio, sus puntas se
encuentren juntas.
A continuación se sujeta el metro en el soporte con tubo de abrazadera del lado
derecho del riel, de manera que los indicadores señalen hacia el resorte. Acto seguido,
los indicadores se deslizan sobre el metro hasta que sus puntas se encuentran
exactamente a la altura del extremo inferior del resorte.
EXPERIMENTO
Se somete el resorte a una carga de 50 g, por medio de una pesa con gancho, y se
desplaza el indicador inferior hasta que su punta se encuentre exactamente a la altura
del extremo inferior del resorte helicoidal ahora estirado. A continuación se leen y se
anotan en una hoja de papel las cifras del metro que se encuentran exactamente en los
cantos de las puntas de los indicadores.
A continuación se carga el resorte con dos o tres pesas con gancho y se determina,
correspondientemente y de igual manera, las posiciones del extremo inferior del
resorte expandido.
RESULTADOS
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EXPERIENCIA N° 02
DINAMÓMETRO DE MUELLE
OBJETIVOS
Conocer el Dinamómetro de Muelle
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Par de patas para riel
Riel
Soporte con tubo de abrazadera, 75 mm
Varilla, 500 mm
Varilla, 250 mm
Dinamómetro de 2Nw
Pesa con gancho, 50 gr
Par de indicadores
Anillo con gancho
Cabezal con hendidura
PROCEDIMIENTO
Las patas se insertan en los extremos del riel y el soporte con tubo de abrazadera
se fijan sobre el riel en la posición representada en la imagen.
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La varilla más larga se fija en el soporte con tubo de abrazadera y, por medio del
cabezal con hendidura, se fija la varilla más corta a la larga, de manera que se
desplace paralelamente al riel.
Los dos anillos con gancho se deslizan sobre la varilla más corta y se fijan a una
distancia aproximada de 5 cm entre sí. De cada gancho se cuelga un dinamómetro.
Tras soltar la tuerca muleteada y girar la suspensión superior, ambos dinamómetros
se ajustan de manera que sus indicadores concuerdan exactamente con la marca del
cero de la escala. A continuación se vuelve a apretar ligeramente la tuerca muleteada.
EXPERIMENTO
El dinamómetro de la izquierda se carga con una pesa con gancho de 50 g y se lee
la indicación en la escala. El dinamómetro de la derecha se carga con dos pesas con
gancho de 50 g cada una y, de igual manera, se lee la indicación. A continuación, el
dinamómetro de la derecha se carga con tres pesas con gancho de 50 g cada una y
nuevamente se lee la indicación.
RESULTADOS
EXPERIENCIA N° 3
FUERZA DE FRICCIÓN
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OBJETIVOS
Conocer la Fuerza de Fricción
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Bloque de Fricción
Dinamómetro de 2Nw
Pesa Ranurada 50 gr verde
Pesa Ranurada 50 gr rojo
PROCEDIMIENTO
Se coloca el lado liso del bloque de fricción sobre el tablero de la mesa y, en la
perforación central del bloque, se inserta la varilla que sirve para sostener la pesa
ranurada. A continuación, como se representa en la imagen, el dinamómetro se
suspende del gancho que se encuentra a un lado del bloque, y se coloca sobre la mesa.
NOTA: Para este experimento, el tablero de la mesa no debe tener una superficie
especialmente lisa. Si éste no es el caso, resulta ventajoso colocar debajo un papel o
cartón rugoso.
EXPERIMENTO
El dinamómetro que reposa sobre la mesa se tensa por tracción lateral y se
observa muy atentamente lo que indica. Se determina qué fuerza es necesaria para
éste continúe con el deslizamiento. A continuación, se desliza una pesa ranurada de 50
gr sobre la varilla y se repite el experimento en estas condiciones. Después de esto, se
desliza otra pesa ranurada de 50 g sobre la varilla y se vuelve a repetir el ensayo.
Las pesas ranuradas y la barra se retiran y el bloque se coloca sobre la mesa con la
superficie estriada hacia abajo. Una vez que el bloque se encuentra en esta posición, se
repite el procedimiento.
RESULTADOS
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EXPERIENCIA N° 04
POLEA SUELTA
OBJETIVOS
Conocer la Polea Suelta
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Par de patas para riel
Riel
Soporte con tubo de abrazadera, 75 mm
Varilla, 500 mm
Polea con gancho
Varilla, 250 mm
Dinamómetro de 2 Nw
Cuerda
Pesa con gancho, 50 gr
Cabezal con hendidura
PROCEDIMIENTO
Las patas se insertan en los extremos del riel y el soporte con tubo de abrazadera
se fijan sobre el riel en la posición representada en la imagen.
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La varilla más larga se fija al soporte con tubo de abrazadera y, por medio del
cabezal con hendidura, se fija la varilla más corta a la larga, de manera que se
desplace paralelamente al riel.
Ambos dinamómetros se cuelgan de la varilla corta, con sus suspensiones superiores a
una distancia aproximada de 6 cm entre sí. Se proveen de lazos los extremos de una
cuerda de aproximadamente 15 cm de longitud, para colgarla de los ganchos de los
dinamómetros. La polea con gancho se suspende del arco que forma la cuerda. Ahora,
tras aflojar la tuerca moleteada y girar su suspensión superior, ambos dinamómetros
se ajustan de manera que sus indicadores concuerden exactamente con la marca de
cero de la escala. A continuación se vuelve a apretar ligeramente la tuerca moleteada.
EXPERIMENTO
El gancho de la polea se carga sucesivamente con una, dos, tres y cuatro pesas con
gancho de 50 g cada una. Al ejecutar cada paso se leen los indicadores de ambos
dinamómetros.
RESULTADOS
EXPERIENCIA N°5
LA INERCIA. PRIMERA LEY DE NEWTON
OBJETIVOS
Conocer la Primera Ley de Newton
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Envase Plástico o de Cartón, 1L.
Arena
Palo de Escoba
Cuerda
PROCEDIMIENTO
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1. Dispón de tres envases de plástico o cartón, de un litro de capacidad: llena uno
totalmente con arena: otro hasta las dos tercera parte y el tercero hasta una tercera
parte.
2. Suspende los tres envases, mediante cuerdas atadas a un palo de escoba, de
manera tal que queden a la misma altura, y separados uno de otro a una distancia
de 10 cm.
3. Pide a dos de tus compañeros o compañeras que agarren el palo de escoba por los
extremos, lo levanten y lo sostengan horizontalmente.
4. Aparta, por separado, cada uno de los envases de su posición de equilibrio.
Déjalos oscilar y trata de detenerlos con el dedo índice. ¿Qué sucede?
POST-LABORATORIO
1. ¿Cuál presenta menor dificultad para detenerse?
2. ¿Cuál presenta mayor dificultad? ¿Por qué?
3. ¿Qué relación existe entre la masa de un cuerpo y su inercia?
EXPERIENCIA N° 6
SEGUNDA LEY DE NEWTON
OBJETIVOS
Conocer la Segunda Ley de Newton
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
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Mesón
Patín
Nylon
Base de soporte
Pinzas
Soporte Universal
Polea Fija
Vaso Plástico
PROCEDIMIENTO
1. Mide la distancia d que deber recorrer el móvil
d=
2. Vierte arena en el vaso, poco a poco, hasta que el móvil casi inicie su movimiento.
3. Dispón de cuatro pesas (fuerzas) iguales. Coloca una en el vaso y determina
con un cronómetro, el tiempo que tarda el móvil para recorrer la distancia d.
4. Repite la experiencia, duplicando, triplicando y cuadruplicando la fuerza.
Completa el siguiente cuadro:
Fuerza F 2F 3F 4F
Tiempo
5. Determinar la rapidez en cada caso, dividiendo la distancia (en cm) recorrida, entre
el tiempo (Seg) empleado en recorrerla, y completa el siguiente cuadro:
Fuerza F 2F 3F 4F
V = d/t
6. Construye en papel milimetrado una grafica de rapidez en función del tiempo.
7. ¿Qué característica presenta la grafica obtenida?
8. Calcula la aceleración en cada caso, dividiendo la fuerza aplicada entre la masa, y
completa el siguiente cuadro:
Fuerza F 2F 3F 4F
Aceleración
9. Compara los valores de las fuerzas aplicadas con los valores de la aceleración
10. ¿Qué concluye?
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EXPERIENCIA N° 7
TERCERA LEY DE NEWTON
OBJETIVOS
Conocer la Tercera Ley de Newton
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Nylon
Cinta Adhesiva
Pitillo
Globos
PROCEDIMIENTO
1. Dispón de una cuerda de nylon o pabilo de unos 3 o 5 metros de longitud e
introdúcelo por el pitillo.
2. Cuelga el nylon, como un cable tenso ligeramente inclinado, de extremo a otro
del laboratorio.
3. Infla un globo, con un nudo fácil de desatar, y sujétalo al pitillo con dos trozos de
cinta adhesiva.
4. Rueda el globo a lo largo de la cuerda hasta que la parte por donde va atado a
este cerca de la pared y desata el nudo para que se desinfle. ¿Qué sucede?
POST-LABORATORIO
1. ¿Por qué, sucedió?
2. ¿Qué es lo que empuja el globo?
3. Infla dos globos; colócalos según la figura y desínflalos al mismo tiempo. ¿Qué
sucedió?
4. ¿En qué principio físico se fundamentan los fenómenos estudiados?
5. Escribe el enunciado de este Principio
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PRÁCTICA N° 7
OBJETIVOS MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES
Observar el movimiento en dos dimensiones
Redactar un informe correctamente
LANZAMIENTO HORIZONTAL
MATERIALES
Regla graduada
Balín de metal
Carrito dinámico lazador de proyectiles
Cronómetro
Papel bond
Papel carbón
PROCEDIMIENTO
1. Coloca el carrito en el borde de la mesa
2. Pon el balín en el impulsador
3. Acciona el pulsador
4. Con el cronómetro lleva el tiempo desde el momento que sale del impulsor hasta que
impacte al papel carbón
5. Coloca una hoja de papel sobre el piso y, sobre ella una hoja de papel carbón
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6. Con la regla graduada mide desde la borde de la mesa (punto del cual sale el balín
disparado), hasta la marca dejada en el papel.
POST-LABORATORIO
1. ¿Por qué decimos que un móvil lanzado horizontalmente desde una cierta altura,
realiza un movimiento en dos dimensiones?
2. ¿Qué se entiende por alcance en un movimiento horizontal?
3. ¿De qué factores depende el alcance de un móvil que se lanza horizontalmente desde
cierta altura?
4. ¿Qué diferencia existen entre el lanzamiento horizontal y el lanzamiento inclinado?
5. ¿Qué es un ángulo de tiro?
6. Si lanzamos horizontalmente un objeto desde cierta altura: ¿Qué movimiento
describe?
7. Determina la velocidad inicial del balín.
8. Calcula el tiempo de vuelo.
9. Determina el alcance del balín.
LANZAMIENTO INCLINADO
MATERIALES
Regla graduada o cinta métrica
Balín de metal
Cronómetro
Un transportador
Carrito
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PROCEDIMIENTO
1. Coloca el carrito dinámico en el piso.
2. Modifica el ángulo de tiro 30°
3. Coloca el balín en el impulsador
4. Acciona el pulsador
5. Activa el cronómetro en el momento que el balín sale hasta que impacte al suelo.
6. Mide el alcance del balín y el tiempo que estuvo en el aire.
7. Repite el experimento modificando el ángulo de tiro: 45°, 30°, 15° y recoger los
resultados en la siguiente tabla de datos.
ANGULO ALCANCE X máx. (cm) TIEMPO tv (seg)
45°
30°
15°
POST-LABORATORIO
1. ¿Qué ocurre con el alcance del balín cuando el ángulo de tiro disminuye?
2. ¿Qué ocurre con la altura del lanzamiento?
3. ¿El tiempo de vuelo es un factor determinante en el alcance del movimiento?
4. ¿De qué factores depende el alcance de un cuerpo que es lanzado hacia arriba con
cierto ángulo de inclinación?
5. ¿Qué ocurre si el ángulo de tiro es de 90° con respecto a la horizontal?
6. ¿Qué ocurrirá si el ángulo de tiro es cero?
7. Con los datos obtenidos en la tabla anterior, calcula la velocidad inicial del balín en
movimiento.
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ANGULO X máx (cm) Tv (seg) Vo (cm/seg)
45°
30°
15°
8. La velocidad inicial es una variable que influye en el alcance del movimiento,
determina analíticamente la relación entre el alcance y la velocidad inicial.
9. En base a los datos obtenidos en la actividad, calcule la velocidad inicial en cada caso
y determina si esta varía dependiendo del ángulo de tiro.
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PRÁCTICA N°8
TRABAJO Y ENERGÍA
CONSERVACION DE LA ENERGÍA MECÁNICA
EXPERIENCIA N°1
OBJETIVOS
Determinar la cantidad de energía que se transfiere a un cuerpo a través del
trabajo realizado.
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Una varilla
Soporte universal
Una polea
Un dinamómetro
Una regla graduada
Hilo (pabilo)
Pesa de diferentes magnitudes.
PROCEDIMIENTO
1. Monta un sistema como el que se muestra en la fotografía.
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DE LA FUERZA ARMADA
LABORATORIO DE FÍSICA
2. Sujeta un extremo del pabilo el dinamómetro y del otro la masa, haciendo pasar el
pabilo por la garganta de la polea.
3. Sube las pesas a una misma altura utilizando la polea.
4. Registra la lectura del dinamómetro en cada caso. Completa la siguiente tabla:
Fuerza Altura del Masa del Trabajo Energía
aplicada T=F.h potencial
F(Nw) objeto h(m) objeto m(kg) EP=m.g.h
POST-LABORATORIO
1. Al subir objetos de diferentes masas a la misma altura, ¿se realiza el mismo trabajo?
Explica.
2. Si sostienes unos instantes el objeto a determinada altura, ¿aplica más fuerza?
¿cuando se realiza trabajo sobre el objeto? Explica.
3. Cuando la masa permanece constante, ¿qué relación existe entre la energía potencial
y la altura?
4. Cuando la altura permanece constante, ¿Qué relación existe entre la energía
potencial y la masa?
5. Compara el trabajo realizado por la fuerza aplicada, con la energía potencial
gravitatoria del objeto. Explica tu respuesta
LCDO. PEDRO SIERRA, ING. LUCY CALDERON, ING. ERNESTO MARQUEZ
REPUBLICA BOLIVARINANA DE VENEZUELA
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LABORATORIO DE FÍSICA
CONSERVACION DE LA ENERGIA
EXPERIENCIA N°1
OBJETIVOS
Verificar la ley de la Conservación de la Energía
Redactar un informe correctamente
MATERIALES
Varilla niquelada
Hilo de coser
Esfera de metal
Regla graduada
Bisturí
PROCEDIMIENTO
1. Ata la esfera de metal con el hilo y cuelga al soporte vertical. El montaje realizado se
denomina péndulo. Ubica el péndulo al borde de una mesa de trabajo.
2. Ubica el bisturí en la parte inferior de la varilla de tal forma que corte al hilo, cuando
la esfera de metal llegue a ese punto.
3. Suelte la esfera de metal desde una altura h, y determina el valor del alcance.
4. Libera la esfera al menos tres veces para el mismo valor de h y determina el valor del
alcance.
5. Realiza el mismo procedimiento para 6 valores diferentes de h.
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LABORATORIO DE FÍSICA
Registra los datos en la tabla x(cm)
de registro h(cm)
6. Calcula la energía cinética y potencial de la canica en h.
7. Calcula la energía cinética de la canica en el punto x donde cae.
POST-LABORATORIO
1. ¿Qué tipo de trayectoria describe la esfera de metal después de abandonar el punto
A?
2. A partir de los datos obtenidos en la tabla, representa gráficamente h en función de x
y h en función de x².
3. De acuerdo a las graficas anteriores responde:
a) ¿Qué puedes concluir con respecto a la energía mecánica en este sistema?
b) ¿Se conserva el momento lineal en este sistema? ¿Por qué?
LCDO. PEDRO SIERRA, ING. LUCY CALDERON, ING. ERNESTO MARQUEZ
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LABORATORIO DE FÍSICA
TRABAJO
OBJETIVOS
Determinar el trabajo realizado por una fuerza.
Redactar correctamente un informe.
MATERIALES
Un carrito dinámico
Un bloque metálico
10cm de cuerda
Cinta métrica
Un dinamómetro
Masas de 100gr
PROCEDIMIENTO
1. Enlaza el carro con la cuerda y engánchalo en el dinamómetro.
2. Coloca el carro y el dinamómetro en el piso. Levanta con cuidado el dinamómetro
hasta que el carro suba a una altura de 1,50m. verifica el valor señalado en el
dinamómetro y anótalo.
3. Ubica el carro y el dinamómetro sobre tu mesa de trabajo y hala el dinamómetro
hasta que el carro recorra una distancia de 1.50m. observa el valor indicado por el
dinamómetro y anótalo.
4. Pon una masa de 100gr sobre el carro y desplázalo horizontalmente 1.50 m mide la
fuerza aplicada.
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