trabajajo fisica[1]
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E S CU ELA D E C I E N C I AS BASI C AS TE C N O LOG I A E
I N G EN I ER I A
TR ABAJO COLABORATIVO 1
FISICA GENERAL - PROPORCIONALIDAD DIRECTA E INVER SA
Estudiante
BEATRIZ RIVERO
ALVAR ADO GRUPO:
100413 _121
Tutor
WILMER ISMAEL ANGEL BENAVIDES
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAS
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
CEAD – TUR BO ANTIOQUIA
SEPTIEMBRE DE 2010
CEAD Turbo AntioquiaPráctica 1
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INTR ODUCCION
En este tr a ba jo encontr ar emos la pr o porcionalidad dir ecta e inver sa,
cont ándose con una var ia ble de pendiente y otras inde pendiente s. La
medición de un liquido (en este caso agua), la def inición de los elementos
utilizados par a el proceso de pr áctica.
También encontr ar emos la es pecif icación de los elementos utilizados
las medidas y solucione s de cada uno de los pro blemas planteados.
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PRIMERA PRÁCTICA: Proporcionalid ad directa.
TITULO: Proporcionalidad Dir ecta e Inver sa
PR OBLEMA:
En los estudios que usted ha tenido sobre pro porcionalidad, se encuent r a con
una var ia ble de pendiente y otr as inde pendiente s. En la medición de un
líquido ¿Cuáles ser ían éstas? ¿Cuál ser ía la constante de pro por cionalidad?
PR OCEDIMI
ENTO:
1) Identifique los ob jetos que usará en la práctica .
Def ina que es un a balanza.
Se hizo r econocimiento de cada uno de los mater iales a utilizar en la
pr áctica
Como lo son: pr o beta, vaso, balanza, agua, pa pel milimétr ico.
¿Qué es una balanza?
Es una he rr amienta de la bor ator io, la cual utilizamos para medir el peso de
var ios elementos, la balanza es sensi ble a cualquier mínimo peso, por locual nos arro ja r esultados pr ecisos y su objetivo es deter minar la masa de
una sustanc ia o pesar una cier ta cantidad de la misma.
2) Calibre el cero de la balanza.
3) Dete rmine la ma sa de la probeta y tome este val or como
m0.
R// 162,5 gr
4) Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml, de líquido en la
pr obeta y determine en cada caso la ma sa de la pr obeta más el
líquido MT
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a. Dete rmine correctamente cuál es la variable
independiente.
Volumen
b. Dete rmine la varia ble dependiente
Masa total (masa probeta + liquido)
5) Ca lcule la ma sa del líquido ML sin la probeta para cada
medic ión. R egistre es tos res ultados en la siguiente tabla
REGISTRO DE DATOS DE EXPER IENCIA
INFOR ME
La pr áctica del la bor ator io se llevo a cabo en el CEAD – Turbo Antioquia, a las
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10 de la mañana, teniendo como asesor ía al Tutor Luis Felipe Her nández.
La pr áctica comen zó Se hizo r econocimiento de cada uno de los mater iales a
utilizar en la pr áctica Como lo son: pro beta, vaso, balanza, agua, pa pel
milimétr ico. Identif icamos la balanza siendo esta una herr amienta de
la bor ator io, la cual utilizamos para medir el peso de var ios elementos, la
balanza es sensi ble a cualquier mínimo p eso, por lo cual nos arro ja r esultados
pr ecisos y su objetivo es deter minar la masa de una sustanc ia o pesar una
cier ta cantidad de la misma. Después Deter mine la masa de la probeta y
tomamos este valor como m0, arrojando un r esultado 162,5 gr.
Deter minamos la var ia ble inde pendiente siendo esta el volumen, la
var ia ble de pendiente la Masa total (masa probeta + liquido), y por medio de
la gr af ica r egistr amos los datos o btenidos.
De acue rdo a lo o btenido encontr amos que por lo gene r al, la densidad de un
mater ial var ía al cam biar la pr esión o la tem per atur a. Se puede demostr ar
[cita r eque r ida], utilizando la ter modinámica que al aumentar la pr esión debe
aument ar la densidad de cualquier mater ial esta ble. En cambio, si bien al
aument ar la temper atur a usualmente dec rece la densidad de los
mater iales, hay exce pciones notables. Por e jemplo, la densidad del agua
líquida cr ece ent re el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C y lo mismo ocurr e
con el silicio a ba jas temper atur as [cita r eque r ida]. El ef ecto de la
temper atur a y la pr esión en los sólidos y líquidos es muy peque ño, por
lo que tí picamente la
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com pr esi bilidad de un líquido o sólido es de 10–6 bar–1 (1 bar =0.1 MPa) y el
coef iciente de dilatación tér mica es de 10–5 K–1. Por otro lado, la densidad
de los gases es f ue r temente af ectada por la pr esión y la temper atur a. La
ley de los gases ideales descr i be matemáticamente la r elación ent r e estas
tr es magnitudes: donde R es la constante univer sal de los gases ideales, P
es la pr esión del gas, m su masa molar , y T la temper atur a a bsoluta. Eso
significa que un gas ideal a 300 K (27 °C) y 1 bar duplicar á su densidad si se
aumenta la pr esión a 2 bar o, alter nativamente , se reduce su tem per atur a a
150 K .
La ter modinámica (del gr iego θερμo-, termo, que significa "calor"1 y δ ύ ναμι ς,
dinámico, que significa "fue rza")2 es una rama de la física que estudia los
ef ectos de los cam bios de magnitudes de los sistemas a un nivel
macroscó pico. Gene r almente los cambios estudiados son los de
temper atur a, pr esión y volumen, aunque también estudia cambios en
otr as magnitudes, tales como la masa, la densidad, o la r esistenc ia. También
podem os decir que la ter modinámica nace para ex plicar los procesos de
int er cambio de masa y ene r gía tér mica entr e sistemas tér micos
dif er ente s. Para tener un mayor mane jo es pecif icar emos que calor
significa "ene r gía en tr ánsito" y dinámica se r ef ier e al "movimiento", por lo
que, en esenc ia, la ter modinámica estudia la circulación de la
ene r gía y cómo la ene r gía infunde movimient o.
Histór icamente , la ter modinámica se desarrolló a par tir de la necesidad de
aument ar la ef icienc ia de las pr imer as máquinas de vapor. Ter mometr ía
la ter mometr ía se encar ga de la medición de la temper atur a de
cue rpos o sistemas. Para este fin, se utiliza el ter mómetr o, que es un
instr umento que se basa en el cambio de alguna pro piedad de la mater ia
de bido al ef ecto del calor ; así se tiene el ter mómetr o de mercur io y de
alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben su
f unc ionamiento al cam bio de la conduct ividad eléctr ica, los ó pticos que
detec tan la var iación de la inte nsidad
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del rayo emitido cuando se r ef le ja en un cue rpo caliente . Para poder construir
el ter mómetr o se utiliza el Principio cero de la ter modinámica, que dice: "Si
un sistema A que está en equ ilibrio tér mico con un sistema B, está en
equ ilibrio tér mico también con un sistema C, entonces los tr es sistemas A,
B y C están en equ ilibrio té r mico ent r e sí".
SEGUNDA PRÁCTICA: Instrumentos De Medici ón
TITULO: Instr umentos de Medición: Calibrador y tornillo micrométr ico.
PROCEDIMIENTO CON CALIBR ADOR
1) Identif ique los o b jetos que usar á en la pr áctica.
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2) Deter mine y r egistr e cual es la pr ecisión del a par ato.Calibrador: Los cali br ador es gr aduados en sistema métr ico tienen
legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los cali br ador es gr aduados en elsistema inglés tienen legibilidad de 0.001 “y de 1/1 28 ″.
Tornillo micrométr ico: En la superficie del tambor tiene grabado en toda su
circunf er enc ia 50 divisione s iguales, indicando la f r acc ión de vue lta que ha
realizado, una división equivale a 0,01 mm. Para realizar una lectur a, nos
fijamos en la escala longitudinal, sa biendo así la medida con una
a pr eciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del
tamb or con una pr ecisión de 0,01 mm .
3) Haga un dibujo de la pieza pro blema ( pr isma, lámina, etc.) e indique
sobre el di bujo los r esultados de las medidas de sus dimensiones (cada
medida debe r ealizar se al menos tres vec es y se tomar á el valor mediode todas ellas).
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4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cif r as.
Mater ial: hierr o
Diámet ro inte r ior : 50 mm
Diámet ro exter ior : 70mm
Espesor: 15mm
5) Complete la siguiente ta bla:
Me didas 1 2 3 4 5
Pr omedio
Diám etro bu je
50.0
0
50 .1
0
49.9
8
50 .1
5
49.9
950.044
Espes orbu je
15.2
0
15 .1
8
15.2
1
15 .1
5
15.2
115 .19
INFOR ME
La pr áctica se llevo a cabo en el Cead – Turbo Antioquia, con la par tici pacióndel tut or enc argado Luis Felipe Hernández, a las 8 de la mañana, comoacom pañant es a los estudiante de mane jo agr of or estal del mismo cead.
Como pr imero identif icamos los elementos que utilizar íamos, como:
cali br ador con un peso de 0.05 mm, tornillo micro métr ico con un gr ama je de0.01mm, tomamos las esf er as y comenzamos a medir las de acue rdo a las
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veces que f uesen ne cesar ias, al principio ha bía un poco de confusión pues nosa bias como tomar las medidas, pe ro el tut or se acerco a nosotros y nos
exp lico el de bido proceso.
La esf er a y el cilindro se hizo las de bidas medidas por todas las partes, la
medida del cilindro fue de 6.9 ctm. Siguiendo con los pasos de la pr áctica
o btuv imos los siguiente s r esultados.
Me didas
1 2 3 4 5Pr omedi
o
Diám etro bu je
50.0
0
50 .1
0
49.9
8
50 .1
5
49.9
950.044
Espes orbu je
15.2
0
15 .1
8
15.2
1
15 .1
5
15.2
115 .19
La pr áctica fue satisf actor ia para todos los asistentes, des pe jando las dudas.
TERCERA PRÁCTICA: Cinemática
TITULO: Movimiento Unif or memente Var iado
OBJETIVO: Comprobar algunas de las leyes de la cinemática
PR OBLEMA
¿Qué tipo de función existe en el movimiento unif or memente var iado entr e
las var ia bles posición y tiempo, velocidad y tiempo? (R ecue r den que esta
pregunta se debe r es ponder a par tir de la ex per ienc ia del la bor ator io)
PR OCEDIMIENTO
1) Pida al tutor instrucc iones para utilizar la cinta r egistr ador a y elr egistr ador de tiempo.
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2) Corte un pedazo de cinta a proximadamente de 1 ,50 m de lar go.
3) Cone cte el r egistr ador de tiempo a la pila y sue lte el carr ito para que
éste se deslice li br emente por la superficie de la mesa.
4) Tome como medida de tiem po el que tr anscur r e entr e 11 punt os esdecir 10 inter valos, (se podr ía tomar otro valor pe ro éste es el más
aconse ja ble).
Masa
(gr)Distancia en (m)
0,2 0,4 0,6 0,8 1
5 0,78 1,33 1,55 1,68 1,82
10 0,74 0,97 1,18 1,28 1,36
20 0,63 0,84 0,88 1,02 1,17
50 0,54 0,65 0,77 0,84 0,96
100 0,49 0,53 0,63 0,83 0,8Tiempo en (seg)
5) Complete la siguiente ta bla
Distancia en (m)
Velocida
d (m/s)
0,2 0,4 0,6 0,8 1
0,256 0,3 0,39 0,48 0,55
0,27 0,41 0,51 0,63 0,74
0,317 0,48 0,68 0,78 0,850,37 0,62 0,78 0,95 1,04
0,408 0,75 0,95 0,96 1,25
6) Con base en los datos de la ante r ior ta bla, realicen un gr af ico V X t Y
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a
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dete r mine qué tipo de func ión es.
7) Con base en los datos de la ta bla, calcule la aceler ación en
cada inte r valo, así:
V 2 V 1
, a11
2
V 3 V 21 ,1
etc.
Y r egistr e los r esultados en la siguiente ta bla
Espacio
recorrido0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Intervalo
de tiempo0,78 1,055 1,33 1,45 1,55 1,61 1,68 1,75 1,82
Velocid adMedia
0,25 0,28 0,3 0,34 0,39 0,43 0,47 0,51 0,55
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Aceleraci
on0,33 0,1 0,06 0,43 0,36 0,71 0,66 0,54 0,5
8) Com plete la siguiente tabla tomando toda la distanc ia r ecorr ida
incluyen do la de ante r ior es inte r valos de tiempo.
Tiempo
Transcurrido hasta
el n-es imo
segundo
0.
8
1.
1
1.
3
1.
4
1.
5
1.
6
1.
7
1.
8
1.
9
Distancia
Re corrida (se
incluyen las
anteriores)
0.
2
0.
3
0.
4
0.
5
0.
6
0.
7
0.
8
0.
91
I NFOR ME
1. Realice el análisis de la pr áctica y de sus r esultados.
2. Grafique en pa pel milimetr ado los r esultados de las ta blas 6, 7 Y 8.
3. Deter mine el tipo de f unc ione s a la que corr es ponde.
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INFOR ME
Siguiendo con el proceso de la pr áctica el tutor para este caso nos dividió por
par e jas y desarrollamos de forma or ganizadas la actividad. Al principio fue un poco complicada la toma de los tiempos de la velocidad del veh ículo, pues nonos colocá bamos de acue rdo al iniciar la pr áctica.
En este caso no utilizamos la cinta, pues el la bor ator io no poseía, lor ealizamos con un hilo, el cual f unc iona ba per f ectamente , arrojando los
siguiente s r esultados.
Masa
(gr)Distancia en (m)
0,2 0,4 0,6 0,8 1
5 0,78 1,33 1,55 1,68 1,8210 0,74 0,97 1,18 1,28 1,36
20 0,63 0,84 0,88 1,02 1,17
50 0,54 0,65 0,77 0,84 0,96
100 0,49 0,53 0,63 0,83 0,8
Tiempo en (seg)
Podem os decir que fue algo nuevo para cada uno de nosotros, pues no
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ha bíamos tenido la o portun idad de tr a ba jar con estos elementos, pero lo
r esultados f ue r on satisf actor ios, puedo decir que es un camino lar go el
cual estamos cada día adqu iriendo nuev os y prósperos conocimientos.
QUINTA PARTE SISTEMAS EN EQUILIBRIO
TITULO: Equ ilibrio de Fue r zas.
PR OBLEMA
En cier tas ocasiones ne cesitamos encontr ar las condiciones de equ ilibrio para
encontr ar valor es para dete r minados pro blemas, además de ente nder ladescomposición de un vect or en sus componente s.
MATERIALES
ϖ Do s soportes univer sales
ϖ Dos poleas
ϖ Juego de pesitas
ϖ Dos cue r das
ϖ Un tr ans por tador
PR OCEDIMIENTO
Monte los soportes y las poleas como se
indica
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1. Tome var ias pesitas y asígne les el valor M3
Masa Prueba1 (gr)
Pr ue ba 2(gr)
1 100 100
2 100 70
3 165 ,3 98,7
2. Como se indica en el dibujo, encuentr e dos masas M1 y M2 que
equili br en el sistema. El equ ilibrio del sistema está deter minado por los
ángulos de las cue r das con la horizontal y la ver tical. Tome tres
posiciones dif er ente s para la misma masa M3 y dibuje los diagr amas
de fue rzas sobre pa pel milimetr ado.3. R e pita los pasos 2 y 3 con dif er ente s valor es para M1, M2 y M3
INFOR ME
La pr áctica se llevo siendo las 11 de la mañana, teniendo un poco más claro
el proceso a seguir , desarr ollamos de acue rdo a lo es pecif icado con la guía.
Luego de realizar la pr áctica se llego a la conclusión que de acue rdo con la
guía del la bor ator io, si se quier e cam biar de posición a m3 a otro lugar de la
cue rda, esta siempr e va a volver al lugar en que se debe ubicar para logr ar
que el sistema quede en equili br io, siempr e y cuando no se alter en los
valor es a las masas que se encuentr an ubicadas en los extr emos del sistema.
Enun cie y ex plique las dos condiciones ne cesar ias para que un sistema físico
se encuentr e en equ ilibrio mecánico. ¿Por qué, en esta pr áctica, solo es
ne cesar ia una sola de estas condiciones?
A continuación se enun cian las dos condiciones necesar ias para que un
sistema físico se encuentr e en equ ilibrio mecánico:1. Que es la suma de las fue rzas a plicadas al cue rpo es
cero.2. Es la suma alge br aica de los momentos con respecto a un punto de lasf ue r zas a plicadas es igual a cer o.
En nue str o caso solo es ne cesar io a plicar la condición No 1, pue sto
que en la presente pr áctica solo ubicamos un momento y por tal razón node bemos r ealizar ninguna suma alge br aica.
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Práctica 1
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CONCLUSION
La física es una he rr amienta para que el hombr e pueda identif icar ,
com pr ender , analizar cada uno de los fen ómen os que hacen parte de su
diar io vivir . Cuando se es consistente en un proceso de análisis y
clar if icación de hechos se debe hacer con los elementos ne cesar ios para
llegar al verdadero r esultado. (Teniendo presente que habrá una posibilidad
de margen de error ).
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BIBLIGRAFIA
Torres Galindo, Diego Ale jandro, FÍSICA I, Ada ptado por Freddy R eynaldo
Téllez Acuña1, U NAD.
Guia de pr áctica física gene r al.
Sitios web.
htt p:// ww w .c d x e te xtbo o k .c o m / p r o c e d u r e s _ s p /f ee lr g a u g e S P .htm l
htt p:// ww w .m o n o g r a f ia s .c o m /tr a b a jo s 1 4 /e q u ili b r io cue r p /e q u ili b r io cu er p.s ht
ml
CEAD Turbo AntioquiaPráctica 1