UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDERMANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO DE FISICA Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 1 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER BUCARAMANGA, COLOMBIA JULIO DE 2012 ELABORADO POR : JULIÁN O. HERRERA ORTIZ JOSÉ A. PACHECO DOCENTES DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 2 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 5 PRACTICA PRESENTACIÓN LAB. ........................................................................................................... 6 Normas y formatos a tener en cuenta en el laboratorio .............................................................................. 6 FUNCIONES DEL LABORATORISTA ....................................................................................................................... 6 DERECHOS DE LOS USUARIOS.............................................................................................................................. 7 DEBERES DE LOS USUARIOS ................................................................................................................................. 8 NORMAS DE OBLIGATORIO CUMPLIMIENTO ........................................................................................................ 9 NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD ............................................................................................... 10 CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN DE ASIGNATURAS DE LABORATORIO ..................................... 10 PRACTICA N° 0 ....................................................................................................................................... 31 Presentación del CASSY Lab, realizando la práctica de análisis de Fourier de señales simuladas (rectangular y triangular). ......................................................................................................................... 31 PRACTICA MAGISTRAL N° 1 ................................................................................................................. 37 Movimiento rectilíneo acelerado, ecuación de movimiento de Newton ..................................................... 37 PRACTICA MAGISTRAL N° 2 ................................................................................................................. 42 Colisiones ................................................................................................................................................ 42 PRACTICA MAGISTRAL N° 3 ................................................................................................................. 46 Ley de Biot-Savart.................................................................................................................................... 46 PRACTICA MAGISTRAL N° 4 ................................................................................................................. 51 Caída Libre .............................................................................................................................................. 51 PRACTICA MAGISTRAL N°5 .................................................................................................................. 54 Poleas ...................................................................................................................................................... 54 PRACTICA MAGISTRAL N°6 .................................................................................................................. 57 Carga Especifica del Electrón, Líneas de Campo Eléctrico y de Campo Magnético ................................. 57 PRACTICA N° 1 ....................................................................................................................................... 61 Plano inclinado, coeficiente de fricción ..................................................................................................... 61 PRACTICA N° 2 ....................................................................................................................................... 65 Ley de Hooke y deflexión de una hoja de resorte ..................................................................................... 65 PRACTICA N° 3 ....................................................................................................................................... 70 Palancas .................................................................................................................................................. 70 PRACTICA N° 4 ....................................................................................................................................... 73 Transmisión de potencia de un transformador ......................................................................................... 73 Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 3 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PRACTICA N° 5 ....................................................................................................................................... 77 Electrostática-Electrómetro ...................................................................................................................... 75 PRACTICA N° 6 ....................................................................................................................................... 79 Histéresis del núcleo de un transformador ............................................................................................... 79 Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 4 siendo fundamental lo conceptual. En una asignatura práctica como ésta el aprendizaje se logra poniendo al alcance de los estudiantes procedimientos y materiales de última tecnología. asignaturas que los estudiantes de esta Facultad cursan como parte de su ciclo básico. el manejo de habilidades motoras en el desarrollo de los montajes y la manipulación de los equipos e instrumentos de medición. en las ramas de mecánica y electromagnetismo. en fin. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 5 . la lectura y la escritura. la experimentación. Con el conocimiento previo que tenga de los temas a tratar. la observación. todo esto en conjunto se convierte en una serie de herramientas útiles que le contribuirán en su vida diaria y como futuro profesional. interpretar resultados. redactar conclusiones. elaborar los informes que cada una de las prácticas requiere. para lo cual también se hace necesario el buen uso de las herramientas informáticas para la búsqueda de información. el estudiante podrá formular hipótesis. observaciones y recomendacionesacerca de los fenómenos físicos que puedan ocurrir en cada una de las experiencias. elaboración de documentos y de gráficos. Por lo anterior se espera que este manual sea de gran ayuda al crecimiento y formación de los estudiantes de la Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías de las Unidades Tecnológicas de Santander.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INTRODUCCIÓN El presente manual de prácticas de laboratorio complementay refuerza el aprendizaje en el área de Física de los estudiantes de la Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías de las Unidades Tecnológicas de Santander. realizando así una perfecta integración entre la teoría y la práctica. técnicos e ingenieros encargados de los laboratorios de las Unidades Tecnológicas de Santander. Recibir los materiales y equipos que ingresen al laboratorio. Recopilar y unificar los pedidos de las necesidades semestrales de las asignaturas que se ofrezcan en el laboratorio y remitirlas a la Coordinación o Departamento respectivo para mantener los materiales necesarios para las prácticas. el docente lee y explica las funciones. las siguientes: Firmar el Paz y Salvo requerido por los estudiantes. cada fin de semestre académico y remitirlo a las instancias respectivas.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA Normas y formatos a tener en cuenta en el laboratorio PRESENTACIÓN LAB. deberes de los usurarios. REGLAMENTO DE LABORATORIO FUNCIONES DEL LABORATORISTA Son funciones de los auxiliares. desperfecto o falta de alguno de ellos. Elaborar las normas adecuadas que permitan compartir las responsabilidades con los docentes. las normas de seguridad y normas de obligatorio cumplimiento. Mantener el laboratorio aseado. en perfecto estado las herramientas. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Conoce las normas institucionales de trabajo en el laboratorio. ACTIVIDADES Para dar a conocer las normas. de los materiales y equipos que en allí se encuentren. los materiales y el equipo necesario para la realización de las prácticas respectivas. Velar por el cumplimiento de las normas de trabajo de obligatorio cumplimiento y de las normas de seguridad dentro del laboratorio. Elaborar un inventario de equipos y materiales existentes en el laboratorio. derechos de los usuarios. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 6 . También se presentan los formatos de pre-informe e informe que se emplean para la evaluación de los laboratorios. notificando inmediatamente a la Coordinación o Departamento respectivo. en óptimas condiciones para realizar las prácticas en forma eficiente. Facilitar el área física del laboratorio y los implementos para el desarrollo de las prácticas. usuarios del laboratorio y el laboratorista. Ordenar y reubicar los equipos y manuales dentro del laboratorio. Revisar periódicamente el estado del laboratorio. Conoce cada uno de los formatos requeridos para la evaluación de las prácticas del laboratorio. Alistar el laboratorio para dar inicio a las labores académicas. es decir. Proporcionarle al docente y a los estudiantes de la asignatura. en caso de observar algún deterioro. COMPETENCIA Conocer las normas que rigen el laboratorio y los formatos requeridos para la evaluación de las prácticas. firmando el cargo correspondiente. equipos y módulos de trabajo. Préstamo de los elementos o equipos necesarios para realizar las practicas del laboratorio. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 7 . Recibir las advertencias necesarias que le permitan trabajar cumpliendo todas las normas de obligatorio cumplimiento y de seguridad que disponga cada laboratorio según su reglamento interno. equipos y bancos de trabajo. El usuario tendrá derecho a solicitar asesoría en el momento que lo requiera y será brindada por el auxiliar encargado o por el profesor de la materia. Reintegrar al almacén general de la institución el equipo. Exigir la verificación del funcionamiento de los equipos y elementos solicitados. oportuno y amable servicio a los estudiantes. Las demás funciones que le sean asignadas por el superior inmediato acorde con la naturaleza del cargo.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Custodiar los elementos y equipos de los laboratorios. Las solicitudes de servicio de soporte técnico o soporte al usuario se harán directamente a la persona encargada de la atención y registro de estos requerimientos y podrán efectuarse mediante solicitud verbal de acuerdo con los procedimientos establecidos por el reglamento del laboratorio respectivo. Solicitar el buen estado de los elementos. Recibir un trato cortes según los principios básicos de las relaciones humanas. Los estudiantes tienen derecho a la clase práctica. se debe verificar que los equipos. orientada por el docente y el conocimiento con anterioridad de las prácticas a realizar. Al finalizar la práctica. estén en perfectas condiciones. El usuario dispondrá del servicio para uso exclusivo de su formación académica. Brindar un eficiente. Resolver dudas pertinentes a las prácticas que se estén realizando en ausencia del docente. Sugerir los cambios y las modificaciones que crea conveniente para el funcionamiento y la modernización del laboratorio que se tiene a cargo. Coordinar y planificar los horarios de los servicios de laboratorios. Los equipos y materiales que van a utilizar los docentes y estudiantes deben encontrarse en perfecto orden y aseo. El estudiante para solicitar el préstamo de equipos y elementos dispone de 15 minutos después del inicio del laboratorio. Retirar del almacén general los pedidos que para su dependencia se haya hecho. Realizar mantenimiento preventivo y correctivo a los equipos existentes en el laboratorio. La disponibilidad de los laboratorios en los horarios estipulados. Colaborar en la instalación e implementación de equipos y máquinas adquiridas por la institución para la actualización de los módulos de trabajo. o enseres que del laboratorio sean dados de baja de acuerdo con la autorización del jefe inmediato. Coordinar y planificar en conjunto con el jefe inmediato el servicio general de los laboratorios y/o talleres de los respectivos programas. La explicación por parte del docente de la correcta manipulación de los equipos. DERECHOS DE LOS USUARIOS Son derechos de los usuarios de un laboratorio de las UTS los siguientes: Utilización de los recursos disponibles para préstamo dentro de los horarios establecidos. Responder por las herramientas y equipos del laboratorio a cargo. Colaborar con la organización de las muestras técnicas y de divulgación que la institución realice o participe respectivamente. Cumplir con las normas de seguridad del laboratorio que disponga cada laboratorio según su reglamento interno. equipos. si detecta cualquier irregularidad en el funcionamiento. muebles y enceres durante el tiempo de su utilización. destrucción. software. y manuales utilizados en la práctica. instalaciones. Queda rotundamente prohibido a cualquier usuario utilizar los equipos para prácticas o fines diferentes a aquellos para los cuales fueron prestados por la institución. materiales. hardware. Debe mantener el orden y la disciplina durante la práctica. ocultamiento y utilización indebida de los equipos que se encuentren en el laboratorio. desconocimiento o violación de esta regla por parte de sus usuarios. así como impedir o evitar la sustracción. Preservar. Todo usuario se hace responsable ante las UTS por los daños que se ocasionen a los equipos. de empleado de las UTS. Tratar con respeto. Cuidar lo que se conserve bajo su cuidado o a lo cual tenga acceso. imparcialidad y rectitud a las personas con que tenga relación por razón del servicio. o cedula de ciudadanía cuando se trate de algún tipo de convenio interinstitucional. la institución y el laboratorio no asumen responsabilidades por la omisión. dotación y bienes de los laboratorios. Todo usuario de un laboratorio deberá al momento de solicitar el servicio presentar el documento que lo acredite como usuario. DE LOS ESTUDIANTES Dejar en perfecto orden y aseo todos los equipos. deberá reportarlo inmediatamente antes de hacer uso de este. así como de cualquier tipo de lesión en su persona o en terceros que pueda derivarse de estos actos. Pagar o reponer en caso de pérdida o daño el (los) material(es) y equipo(s) que se encontraban a su cargo durante la práctica. Verificar antes de iniciar una práctica el estado de su puesto de trabajo y del equipo a utilizar en la experiencia.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Solicitar el permiso correspondiente si tuviera que ausentarse o no asistir. haciéndose además responsable del deterioro de los equipos por uso negligente. Cumplir con las normas de respeto y convivencia para el logro de una formación integral. ya sea carné de estudiante. muebles y elementos que hagan parte del laboratorio. Debe hacer un buen uso de los equipos y materiales a su cargo durante las prácticas de laboratorio. El usuario recibirá el equipo en perfectas condiciones. siempre y cuando sea por una causa justificada. En caso de no conocer el manejo de los equipos es necesario pedir las instrucciones pertinentes antes de realizar cualquier conexión y de usarlos. respetando y acatando las normas establecidas en el presente reglamento. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 8 . El usuario deberá presentarse a los laboratorios de las UTS vistiendo las ropas adecuadas y cumpliendo con los requisitos de seguridad industrial necesarios para realizar la práctica académica en cada laboratorio. DEBERES DE LOS USUARIOS Son deberes de los usuarios de los laboratorios de las UTS los siguientes: El usuario deberá comprometerse a dar un trato adecuado a los equipos. daño o faltante de algún elemento propio del equipo. cuidar y mantener en buen estado el material de enseñanza. Se permite el uso del laboratorio si está autorizado por el Coordinador del programa o el laboratorista a cargo. Quince (15) minutos después de iniciar la práctica de laboratorio no se permite el ingreso de estudiantes al aula. El estudiante debe seguir los pasos establecidos por el docente para la práctica. Durante las prácticas de laboratorio. sandalias o en chanclas a los laboratorios. Está prohibido el ingreso de comidas. así se evitará el pago innecesario. Está prohibido facilitar o propiciar el ingreso al laboratorio de personas no autorizadas. NORMAS DE OBLIGATORIO CUMPLIMIENTO Se establecen las siguientes normas de estricto cumplimiento: Cumplir con el horario de laboratorio establecido. DE LOS DOCENTES Durante la primera práctica deberán dar las indicaciones a los estudiantes. Dar las indicaciones necesarias para la realización de las prácticas de laboratorio y la explicación para su ejecución. el estudiante debe devolver los equipos y/o elementos dados en préstamo.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Avisar inmediatamente al asistente. El material asignado a cada práctica debe permanecer en el mismo lugar. Dar la explicación respectiva de la práctica a realizar. durante la realización de las prácticas. así como también la aclaración de las dudas que tengan los estudiantes. el docente y el encargado deben permanecer todo el tiempo en el laboratorio. En lo posible. se debe preguntar a la persona indicada. Informar al docente o encargado del laboratorio sobre el mal uso que otros usuarios hagan de los equipos. En caso de dudas en el momento de conectar un equipo. No se debe coger material destinado a prácticas distintas a la que se está realizando. Tendrán acceso al laboratorio los estudiantes que se encuentren debidamente matriculados en el período académico correspondiente. cigarrillos a los laboratorios. Después de quince (15) minutos de haber comenzado la práctica de laboratorio no se despachará ninguna lista de pedido de equipos y/o elementos a los estudiantes (seguridad del laboratorio). bebidas. Para préstamo de equipos y/o elementos del laboratorio se debe presentar carnet debidamente estampillado. Quince (15) minutos antes de la hora prevista para la terminación de la práctica de laboratorio. Está prohibido el ingreso de estudiantes en pantaloneta. bermuda. Para el inicio de la práctica de laboratorio debe estar presente el docente de la asignatura quien se hará responsable de la sala. o persona encargada de las salas acerca de las anomalías que se presenten en los equipos. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 9 . Todo estudiante debe estar debidamente preparado para la realización de la práctica. ni ocupar el tiempo de las prácticas en las actividades ajenas a las mismas. Acatar las instrucciones de la persona encargada del laboratorio y respetar sus decisiones de acuerdo con lo dispuesto en este reglamento. por ningún motivo deben abandonar a los estudiantes a su cargo. referentes al buen uso del material y equipos de laboratorio. así como de sus deberes. para la realización de las prácticas. obligaciones y cumplimiento de las normas de seguridad dentro del laboratorio. se haya leído la guía y realizado el preinforme. Antes de empezar con el procedimiento experimental o utilizar algún aparato. Está prohibido fumar. etc. estos son para uso exclusivamente académico. No encienda las fuentes. No se permitirá el ingreso de bolsos al aula. La responsabilidad por las consecuencias de no cumplir esta norma dentro del laboratorio es enteramente del estudiante. Si presenta dudas acerca del montaje de alguna de las prácticas. Se prohíbe el cambio de la configuración del software instalado. Cada equipo de trabajo es responsable del material que se le asigne. sin la debida autorización del funcionario encargado del mismo. La pérdida o deterioro por mal uso de un elemento. consulte con el profesor o el auxiliar encargado antes de la realización de la experiencia. este último se realizará antes de iniciar la práctica o al finalizar la experiencia. beber o comer en el laboratorio. Si alguno de los equipos presenta anomalías.0). el grupo de la práctica correspondiente asumirá la responsabilidad y cubrirá los costos de reparación o de sustitución del equipo. hasta que no esté seguro de las conexiones realizadas. La no presentación del pre-informe y del informe el día de la práctica se calificará con cero (0. En caso de no encontrarse un responsable único. aparato o equipo. Informes 40% y Parcial Escrito 40%. evite instalar programas de índoles ajenas a las de la academia. cero (0.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER La ausencia injustificada de una práctica de laboratorio se calificará con cero. es un documento escrito a mano que se elabora teniendo Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 10 . Manipule los equipos de manera responsable y cuidadosa. como son anillos. se cobra al estudiante responsable. apáguelo y repórtelo inmediatamente. El pelo largo se llevará siempre recogido. revisar todo el material. siguiendo a cabalidad las recomendaciones de seguridad para la experiencia. Evite los desplazamientos innecesarios dentro del aula y no corra dentro de ella. 1. así como dejar encima de la mesa del laboratorio algún tipo de prenda. se prohíbe la utilización de software que no esté amparado legalmente mediante la respectiva licencia para la Universidad. CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN DE ASIGNATURAS DE LABORATORIO Para evaluar los laboratorios se consideraran los siguientes instrumentos con sus respectivos porcentajes: Preinformes y/o quices 20%. collares.0). en caso de pérdida o daño deberá responder por ello.El pre informe se presenta al iniciar cada experiencia. En los laboratorios con computadores. En los laboratorios con computadores. sillas o de cualquier otro material o equipo que se encuentre en el laboratorio. NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD Son normas generales de seguridad en el laboratorio de Física las siguientes: Quítese todos los accesorios personales que puedan producir descargas (recuerde que algunas de las prácticas trabajan con altos voltajes y amperajes). y en caso de desconocer su funcionamiento pregunte al docente o al encargado del laboratorio. Al finalizar la práctica el material y la mesa de trabajo deben dejarse limpios y ordenados. pulseras. No se permite el traslado de computadores. Sobre la mesa de trabajo solo debe hallarse el equipo requerido para llevar a cabo la práctica. Es importante que antes del inicio. Preinforme y/o quiz: Para la revisión de los conceptos previos se evaluará con el pre informe o un quiz. los siguientes elementos:Autor. También el cuidado que se debe tener con los altos voltajes y corrientes que se usan en algunas prácticas. mapa conceptual y dibujo del montaje. Ejemplo: Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 11 . MATERIALES Y EQUIPOS Aquí se relacionan todos los materiales a utilizar para el desarrollo de la práctica.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER en cuenta la información suministrada en el manual de guías de laboratorio. Por ejemplo: “Tecnología Electromecánica” MARCO TEÓRICO En este espacio se describen las leyes. INTEGRANTES NOMBRE: Los estudiantes que conforman el equipo de trabajo CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: GRUPO: El Grupo de la asignatura. deberá hacerse en diagrama de flujo. escriba en su orden y teniendo en cuenta los signos de puntuación. PROGRAMA: El programa académico que estudia. principios y teorías en las que se basa y se fundamenta la práctica a desarrollar. pero FECHA: completo. título. En el pre informe el equipo de trabajo refleja lo que va a ser su actividad en la práctica del día. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Para reportar un libro texto. nombre de la editorial. paginación. C064” DOCENTE: N° grupo: El grupo que lo identifica dentro del laboratorio. que se entienda claramente el objeto del experimento. Es un número de 1 a 12. PROCEDIMIENTO (MONTAJE Y EJECUCIÓN) En este espacio se debe realizar un resumen del procedimiento de la práctica. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Son los resultados de aprendizaje trabajados desde el Programa de Asignatura. Por ejemplo: “A053. en forma tal. año de publicaciones. Por ejemplo: “Carga Específica del Electrón”. número de edición. lugar de publicación. A continuación se presenta el formato para la elaboración del pre-informe: UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PRE INFORME DE LABORATORIO DE FISICA IDENTIFICACIÓN PRACTICA N°: El número que identifica la práctica NOMBRE DE LA PRÁCTICA: El título debe ser conciso. NOTA DE SEGURIDAD Hace referencia a los cuidados que se deben tener con algunos equipos y/o materiales del laboratorio. el comportamiento y seguimiento de las normas de seguridad. A continuación se presenta el formato para la elaboración del informe. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE FISICA IDENTIFICACIÓN PRACTICA N°: El número que identifica la práctica NOMBRE DE LA PRÁCTICA: El título debe ser conciso. Es un número de 1 a 12. TABLAS DE DATOS Y GRAFICAS Los datos se refieren a aquellas cantidades que se derivan de mediciones y que se han de utilizar en el proceso de los cálculos. Estos criterios se consideran dentro de la nota del pre informe. Existen varios formatos para reportar los resultados de un experimento. Los gráficos y tablas que se muestren deben estar numerados y tener una leyenda o título. C064” académico que estudia. RESUMEN El resumen debe indicar la finalidad del experimento y presentar en forma breve pero muy clara en qué consiste la práctica realizada (máximo 5 renglones). Nota: Esta parte debe ser elaborada por el estudiante con sus propios análisis y argumentos. el trabajo en equipo. Stanley. En esta sección se muestran los resultados obtenidos. Los resultados deben presentarse preferiblemente en forma de gráficos. INTRODUCCIÓN AL ALGEBRA LINEAL. pero FECHA: completo. El informe: Se entrega una semana después de haber realizado la práctica. que se entienda claramente el objeto del experimento. Editorial Mc Graw Hill Interamericana.5L269i Otras variables para tener en cuenta. deben estar identificados. las secciones que se indican a continuación son aquellas que se encuentran en la mayoría de los artículos que se publican. 2. México. 512. INTEGRANTES NOMBRE: Los estudiantes que conforman el equipo de trabajo CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: GRUPO: El Grupo de la asignatura. el manejo y destreza para realizar los diferentes montajes. sin embargo si se Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 12 . en el momento de la evaluación de los laboratorios son: la puntualidad. Por N° grupo: El grupo que lo DOCENTE: ejemplo: “Tecnología identifica dentro del Electromecánica” laboratorio. Es un documento escrito a mano. o sea. Por ejemplo: PROGRAMA:El programa “A053.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER GROSSMAN. Por ejemplo: “Carga Específica del Electrón”. en forma tal. si hay discrepancia respecto a los valores aceptados o esperados. La evaluación debe ser contestada apoyándose en la bibliografía consultada y en la ejecución de la experiencia. lugar de publicación. mirar si hay discrepancia respecto a los valores aceptados o esperados. OBSERVACIONES Se pretende realizar observaciones que mejoren la práctica o aquellos detalles de los cuales se percató cuando realizó la experiencia y que pueden ser importantes en la obtención de los resultados. son entre otros. En esta parte también se deben mostrar las ecuaciones utilizadas y los cálculos realizados Todos los símbolos deben definirse en el momento en que aparecen por primera vez. Si en el laboratorio no se hacen mediciones. ANALISIS DE RESULTADOS Y/O ANALISIS DE GRAFICAS En este espacio se describe la relación (contrastación) entre los resultados obtenidos en la práctica y la teoría expuesta en los libros de textos o en el aula de clases. escriba en su orden y teniendo en cuenta los signos de puntuación. De ninguna manera serán fragmentos copiados de textos o conclusiones extraídas de otras experiencias realizadas. se basa en observaciones solamente. paginación. puede ser útil. es decir. si son o no válidas las aproximaciones hechas. Editorial Mc Graw Hill Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 13 . Este cuestionario le ayuda a obtener las conclusiones y a realizar el análisis de resultados de la experiencia. los siguientes elementos:Autor. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Para reportar un libro texto. año de publicaciones. La discusión de resultados generalmente suele corresponder a un argumento lógico. Otros aspectos a tratar son las dificultades encontradas durante la realización del experimento que hayan podido influir en los resultados. Los resultados deben ser claros y precisos que indiquen lo que el estudiante pudo observar. En ocasiones. Ejemplo: GROSSMAN. indicando las causas y algunas sugerencias que puedan mejorar el método experimental.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER requiere se hace necesario la inclusión de las tablas de datos. EVALUACIÓN Y CALCULOS En este espacio el estudiante responde al cuestionario propuesto por el docente. CONCLUSIONES Debe hacerse una síntesis breve de los conocimientos verificados y de lo aprendido al cumplir con los objetivos de la práctica. entonces se realizan las anotaciones a cerca del desarrollo de la experiencia. temas que también pueden tratarse como discusiones de resultados. se deben indicar las causas y algunas sugerencias que puedan mejorar el método experimental. título. INTRODUCCIÓN AL ALGEBRA LINEAL. comparar los resultados obtenidos con los reportados en la literatura. no lo que los libros dicen. Los datos del experimento deben estar diferenciados de otros datos que puedan incluirse para comparación y tomados de otras fuentes. nombre de la editorial. que se ha debido observar. basado en los resultados y no una repetición de estos. Stanley. número de edición. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Interamericana. Se diseñan en los formatos de evaluación de las asignaturas teóricas. automáticamente descalifica el pre informe y el informe. El parcial escrito: Se hace teniendo como referente los resultados de aprendizaje y las habilidades previstas en cada práctica de laboratorio. motivar y explicar la importancia de la puntualidad. o una evaluación tipo problema con datos de laboratorio. Además explicará a los estudiantes los formatos con un ejemplo elaborado. teórico – práctica. México. Se presenta de manera individual.5L269i NOTA IMPORTANTE: El docente en la primera clase deberá socializar los criterios de evaluación planteados en el Plan de Asignatura y también. 3. 4. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 14 . se hace uno solo y comprende las prácticas realizadas antes de la fecha del parcial. Inasistencia: La inasistencia a una práctica de laboratorio. 512. obteniendo una nota de 0. Esta evaluación puede ser teórica. Para presentar la excusa y recuperar la experiencia el estudiante cuenta con 8 días (una semana) contados a partir del día de la clase. A continuación se presentan los respectivos formatos: de pre informe y de informe. por lo que se asume que no presenta ninguna de estas evidencias. el docente debe capacitar a los estudiantes para que lo implementen de forma correcta en las prácticas.0 (cero punto cero) en cada uno de ellos. En los laboratorios que usen software. Este examen tiene un valor del 40% del corte. Para recuperar una práctica el estudiante debe presentar la incapacidad del médico de la EPS y el VoBo del Coordinador del Programa. la disciplina en el desarrollo de la práctica y del cumplimiento de las normas del laboratorio para alcanzar los resultados de aprendizaje previstos para la asignatura. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PRE INFORME DE LABORATORIO DE FISICA IDENTIFICACIÓN PRACTICA N°: NOMBRE DE LA PRÁCTICA: FECHA: INTEGRANTES NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: PROGRAMA: GRUPO: N° grupo DOCENTE: RESULTADOS DE APRENDIZAJE MARCO TEÓRICO Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 15 . MARCO TEÓRICO Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 16 . MARCO TEÓRICO Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 17 . MARCO TEÓRICO Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 18 . MARCO TEÓRICO Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 19 . MATERIALES Y EQUIPOS PROCEDIMIENTO (MONTAJE Y EJECUCIÓN) Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 20 . PROCEDIMIENTO (MONTAJE Y EJECUCIÓN) Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 21 . NOTA DE SEGURIDAD REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 22 . UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE FISICA IDENTIFICACIÓN PRACTICA N°: NOMBRE DE LA PRÁCTICA: FECHA: INTEGRANTES NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: NOMBRE: CÓDIGO: PROGRAMA: GRUPO: N° grupo DOCENTE: RESUMEN TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 23 . TABLAS DE DATOS Y GRAFICAS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 24 . TABLAS DE DATOS Y GRAFICAS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 25 . EVALUACIÓN Y CALCULOS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 26 . EVALUACIÓN Y CALCULOS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 27 . EVALUACIÓN Y CALCULOS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 28 . ANALISIS DE RESULTADOS Y/O ANALISIS DE GRAFICAS OBSERVACIONES Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 29 . CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 30 . Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 31 . Maneja el programa Cassy-Lab como herramienta de ayuda para el desarrollo de las prácticas del laboratorio de Física. COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Operar el software Cassy-Lab para desarrollar las prácticas del laboratorio de Física. ACTIVIDADES PRESENTACION DE LA VENTANA DELCassy-Lab Gráfica 1 Las funciones básicas pueden ser ejecutadas directamente con los botones rápidos de la línea superior. realizando la práctica de análisis de Fourier de señales simuladas (rectangular y triangular).UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA N° 0 Presentación del CASSY Lab. Los botones rápidos más importantes también pueden ser operados mediante las teclas de funciones. si no hay medición presente. Carga una serie de medición con sus ajustes y sus evaluaciones. Aquí también es posible adjuntar una serie de medición a una serie de medición presente (sin cargar sus ajustes y evaluaciones). Si se aplica por segunda vez esta función borra una medición con sus ajustes. Se dispone además de un filtro de importación ASCII (tipo de archivo *.txt). Alternativamente también se puede medir otra serie de medición a posteriori y adjuntarla. borra los ajustes actuales.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Borra la medición actual manteniendo sus ajustes o. Aquí también Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 32 . Guarda las series de mediciones actuales con sus ajustes y sus evaluaciones. Esto puede hacerse si las series de mediciones poseen las mismas variables de medida. detenida prefijando un tiempo de medición. Comentario. Imprime la tabla actual o el diagrama actual. Puerto serie). Los archivo CASSY Lab (tipo de archivo *. Inicia y detiene una nueva medición. Parámetro/Fórmula/FFT.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER se pueden almacenar sólo ajustes (sin datos de medición). Se dispone además de un filtro de exportación ASCII (tipo de archivo *. Llama a esta ayuda. Para los parámetros de medición esta función debe ser accionada dos veces.lab) son leíbles con cualquier editor de textos. 1. inmediatamente aparecerá la ventana de ajustes (también saldría con F5). Cierra todos los instrumentos indicadores abiertos o los abre nuevamente. Representa el contenido de la línea de estado en un cuadro grande o lo oculta nuevamente. En esta práctica va a observar como es el funcionamiento del software realizando la práctica de análisis de Fourier de señales simuladas (rectangular y triangular).txt). Se ingresa al CASSY Lab. Gráfica 1 Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 33 . Da información sobre la versión del software y permite la entrada del código de desbloqueo. Se cierra la ventana de presentación que sale. Análisis de Fourier de señales simuladas (rectangular y triangular). con los cuales usted podrá repetir fácilmente un experimento. CASSY. Por otro lado una medición también puede ser Modifica los ajustes actuales (por ej. Representación. Unidad.10*cos(360*7*f*t). i. Variable S1: En propiedades seleccione Formula = 4*(1-2*saw (f*t)). Variable F1: En propiedades seleccione Fast Fourier Transformation de S1. y dando clic en “Nueva magnitud”. desde -10 hasta 10. 2. En el cuadro “seleccionar magnitud” ingresar la variable Frecuencia. Variable A3: En propiedades seleccione Formula = 0. puede empezar a ingresar la siguiente información: a.50. Ahora abra la pestaña de representación. Variable A9: En propiedades seleccione Formula = 0. símbolo S_2.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Gráfica 1 Nota: Las fórmulas deben ser ingresadas sin espacios. desde 0 hasta 5. Variable A7: En propiedades seleccione Formula = 0. símbolo A_9. c. posiciones decimales 2. Gráfica 2. en propiedades seleccionar Parámetro y un valor de 0. posiciones decimales 2. posiciones decimales 2. posiciones decimales 2.31*cos(360*f*t). posiciones decimales 2. Variable S3: En propiedades seleccione Fórmula = 4*8/3. símbolo S_3. como son S1. desde -10 hasta 10. posiciones decimales 2. a. Hz. Si aparecen otras variables se deben dejar inactivas. S3. posiciones decimales 2. posiciones decimales 1. etc. h.17*cos(360*5*f*t). f. y empieza a ingresar la siguiente información. en el eje x= t y en el eje y=S1. desde -10 hasta 10. g. símbolo S_1. 3. b. desde 10 hasta 10. desde 0 hasta 1. e. una vez terminado este proceso dar nuevamente click en nueva magnitud y así cada vez que se vaya a ingresar una nueva magnitud. posiciones decimales 2. símbolo F_1. El programa reconoce entre mayúsculas y minúsculas. En seleccionar representación ingresar Estándar. posiciones decimales 2. Variable A1: En propiedades seleccione Formula = 3. desde 10 hasta 10. Abra la pestaña de Parámetros/ Formulas/ FFT. símbolo A_1. desde 10 hasta 10.08*cos(360*9*f*t). Variable S2: En propiedades seleccione Formula = A1+A3+A5+A7+A9. símbolo A_3. j. símbolo A_5. símbolo A_7.40*cos(360*3*f*t). Símbolo f. desde 10 hasta 10.14^2*(cos(360*f*t)+1/9*cos(360*3*f*t)+1/25*cos(360*5*f*t)+1/49*cos(360*7*f*t)+ 1/81*cos(360*9*f*t)). F1. Variable A5: En propiedades seleccione Formula = 0. desde 10 hasta 10. d. una vez terminado este proceso dar nuevamente click Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 34 . pero no solo la gráfica. S3. Si ahora hace click con el botón derecho del Mouse sobre la tabla de datos. d. A7. Una vez obtenga las gráficas hechas con el Cassy-Lab con el botón derecho del mouse haga click sobre la cuadricula en donde se encuentra la gráfica. S2. 5. Gráfica 2 Estas son tan solo algunas de las opciones de trabajo que le permite el Cassy-Lab para su trabajo en el laboratorio. sino toda lo que observa en la pantalla del PC. ahora está listo para copiar la gráfica obtenida en paint o cualquier programa de imágenes. allí encontrará una serie de opciones que le permiten trabajar sobre la gráfica. después de 60 segundos. haga click en Bitmap. 6. también aparece una ventana con opciones que le permiten trabajar sobre los datos. 4. allí aparecen 2 opciones. A9. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 35 . también le permite copiar la imagen en Word para que pueda incluirla en su informe. Dar clic en cerrar ajustes y darle inicio a la medición en el botón del CASSY Lab y observe la simulación. c. Espectro de Frecuencia: en el eje x= f y en el eje y= F1. En la parte inferior de la barra de herramientas aparecen unas pestañas la cuales son las representaciones que acaba de crear. que son: Espectro de frecuencia. En el cuadro de opciones que aparece haga click en copiar diagrama. 7. Sistema de Fourier: en el eje de x=t y en el eje y= S1. Análisis de Fourier: en el eje x= t y en el eje y= A1. 9. b. A3.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER en nueva representación si es el caso y así cada vez que se vaya a ingresar una nueva representación. 10. análisis de Fourier y sistema de Fourier. para finalizar la medición oprima nuevamente el reloj. A5. haciendo click en cada pestaña podrá observar las curvas obtenidas. La opción de copiar diagrama también le permite copiar. En esta ventana el programa le permite copiar los datos obtenidos y pegarlos en Word haciendo click en la opción copiar tabla. En este caso dar los nombres respectivos a cada representación. 8. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 36 .UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER EVALUACIÓN Maneja el software CASSY Lab para desarrollar las prácticas del laboratorio de Física. BIBLIOGRAFÍA Manual de ayuda del CASSY Lab. Energía Cinética (concepto y fórmula). Tipos de fuerza (peso. evaluación. normal. Confirma la Segunda Ley del Movimiento de Newton a partir de la observación. a vs t.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA MAGISTRAL N° 1 DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA MECANICA Movimiento rectilíneo acelerado. objetivos. V vs t. experimentación y análisis del efecto que tiene la fuerza aplicada y la masa del cuerpo sobre el movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA). Leyes de Newton. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. tensión. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. Movimiento Rectilíneo con velocidad constante y con aceleración constante. Interpretación de gráficas X vs t. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Elementos de la cinemática (trayectoria. fuerzas de contacto. fricción). marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). velocidad. análisis de los resultados obtenidos (datos). análisis de gráficas. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. unidades de fuerza. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. aceleración) fórmulas y conceptos. observaciones y conclusiones. desplazamiento. ecuación de movimiento de Newton COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Clásica (mecánica) mediante la experimentación. LISTA DE MATERIALES Sensor – CASSY Adaptador de corriente Caja BMW Pista de aire lineal Soporte para la pista Fuente de alimentación de aire Sensor Polea Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 37 . materiales. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. Nota: El hilo de transmisión que va del carro a la polea siempre debe pasar por la polea para el registro de los datos. Acomodar la Caja BMW en el INPUT A del sensor CASSY.36 gr PC con Windows 95/98/NT o versión mayor Sofware CASSY Lab MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 Para realizar el montaje deberá seguir los siguiente pasos con ayuda de la gráfica 1 y así poder empezar a desarrollar la práctica: 1. de 1 m. Al carro se le debe agregar una masa de 100gr. rojo y azul Electroimán Carro deslizador 16 masas de 1 gr 2 masas de 109. 6. Conectar adecuadamente el cable de 6 polos a la caja BMW como lo muestra la figura 1 8. 2. L = 50 cm Par de cables. Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Cable multipolar de 6 polos. Conectar el sensor CASSY con el adaptador de corriente al toma corriente. 5. Ingresar al CASSY-lab dar clic en cerrar en la ventana que aparece. Los cables de 100cm rojo y azul se deben conectar al electroimán como indica la figura 1 7. Ubicar el electroimán de retención a una distancia entre 60 y 70 cm del sensor polea de tal manera que el electroimán sujete el carro del cual suspenden las masas de 1 gr que pasan a través de la polea con el hilo. Conectar correctamente el cable de 6 polos al sensor polea. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 38 . 4. 10. Conectar el sensor CASSY por puerto serial al PC. 9. Ubicar el sensor polea al final del carril como se muestra en la figura 1 3. La fuente de alimentación de aire se enciende por la parte de atrás. No olvide que debe poner a funcionar la bomba de aire para reducir la fricción. Si al momento de iniciar el experimento en la tecla no inicia el movimiento del carro. debe ir a la pestaña General y activar el sensor CASSY con un clic. 3. Aparece una ventana de configuración de entrada del sensor. Para masa constante Masa constante se refiere a la cantidad de discos que se colocan sobre el carro. para empezar el movimiento deben estar colocados mínimo 4 gr. como aparece en la figura 3. 200. como se muestra en la figura 2. 5. En la nueva ventana (ajustes) que aparece dar clic en cargar ejemplo. Cerrar las ventanas de configuración y la de ajustes para iniciar la práctica. pueden ser 100. 4. Seleccionar la masa con la cual se va a trabajar. Cerrar la ventana de ajustes y en documento nuevo dar clic. 4. Pregunte a su docente cuantas masas debe ir agregando. 2. debe colocar más peso (masas de 1 gr) y volver a calibrar el equipo en el software. Ahora dar clic en el botón de ajustes y en la pestaña CASSY dar clic sobre la figura del sensor en SA1. Recuerde que las mediciones se inician y se detienen con el botón 6. Al final del hilo que pasa por la polea se colocan las masas de 1 gr. En la ventana de ejemplos de ensayo dar clic en Física y luego en la práctica llamada movimientos con el carril con cojín de aire (ecuación del movimiento de Newton). para iniciar las nuevas mediciones. allí dar clic en cero para calibrar el movimiento. Para realizar la experiencia se debe seguir el siguiente procedimiento: 1.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 2. para empezar Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 39 . Se da clic en cargar ejemplo (m = constante) y/o cargar ejemplo (F = constante) de acuerdo a las indicaciones del docente. de acuerdo a las indicaciones del docente. Ahora está listo para empezar a ejecutar el experimento. 5. Figura 2 6. 300 o 400 gr. En la nueva ventana (ajustes) que aparece. 3. Seleccionar el peso con el cual se va a trabajar. de acuerdo a las indicaciones dadas por el docente. 4. 2. 7. variando la cantidad de discos (masas). 5. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 40 . Nota: Tenga en cuenta que el hilo siempre debe estar pasando por la polea para que se puedan registrar los datos. para empezar el experimento. como aparece en la figura 3. Figura 3 Para fuerza constante Fuerza constante se refiere a mantener el mismo número demasas de 1 gr que se cuelgan del hilo. 7.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER el experimento. debe colocar más peso (masas de 1 gr) y volver a calibrar el equipo en el software. Repetir el experimento 3 veces más. deben colocarse mínimo 4 gr. Colocar sobre el carro los discos de 100 gr de uno en uno o de acuerdo a las indicaciones del docente. Para realizar la experiencia se debe seguir el siguiente procedimiento: 1. Repetir el experimento desde el punto (3). allí dar clic en cero para calibrar el movimiento. de acuerdo a las indicaciones dadas por el docente. Si al momento de iniciar el experimento en la tecla no inicia el movimiento del carro. Ahora dar clic en el botón de ajustes y en la pestaña CASSY dar clic sobre la figura del sensor en SA1. mínimo 4 veces más con diferentes pesos. para iniciar el movimiento o de acuerdo a las indicaciones del docente. 3. Recuerde que las mediciones se inician y se detienen con el botón 6. Cerrar las ventanas de configuración y la de ajustes para iniciar la práctica. Aparece una ventana de configuración de entrada del sensor. McGraw Hill. OHANIAN. MARKERT. d. FISICA tomo I. de las gráficas de recorrido vs tiempo. Ed. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 41 . GETTYS.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Calcular el porcentaje de error. Tercera edición. c. Calcular el porcentaje de error. Mc Graw Hill. hallar la aceleración que tuvo el cuerpo y compararlo con los datos arrojados por el software. FISICA tomo I. Para ambas experiencias. para esto calcular la aceleración media e ingresarla en la tabla junto con la masa o fuerza correspondiente en cada caso. Parte I ALONSO Y FINN. Jhon. hallar la velocidad media para cada uno de los experimentos. A. Volumen 1. Ed. Edward. W. Quinta edición. Para la experiencia de masa constante. calcular el valor de la fuerza y compararlo con el obtenido en el software. Hans. Ed. g. b. calcular el valor de la masa y compararlo con el obtenido durante el ensayo. Física. Mecánica. R. McGraw Hill. e. Para la experiencia de fuerza constante. Para ambas experiencias y de la gráfica de velocidad vs tiempo. f. Hallar la aceleración promedio con ayuda del software. Proponer dos ejemplos con cálculos del tipo de movimiento ensayado. Física para ingeniería y ciencias. Raymond. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. tomo I y II HOLLIDAY. Con ayuda del software realizar la gráfica de la pestaña “Newton”. para cada movimiento. Física. análisis de los resultados obtenidos (datos). observaciones y conclusiones. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. LISTA DE MATERIALES Sensor – CASSY Adaptador de corriente Unidad Timer Pista de aire lineal Soporte para la pista Fuente de alimentación de aire Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 42 . Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Energía cinética (concepto y fórmula). Interpretación de gráficas de energía. evaluación. Impulso (concepto. Ley de conservación de la energía. Conservación de la cantidad de movimiento (conceptos y fórmulas). Colisiones y tipos de colisiones (conceptos y características). fórmulas. Comprueba la Ley de conservación de la cantidad de movimiento y la energía. fórmulas. objetivos. unidades). aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. Coeficiente de restitución (concepto. análisis de gráficas. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. unidades). materiales. y distingue los diferentes tipos de colisiones y la forma en que reaccionan los cuerpos a partir de la observación. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA MECANICA PRACTICA MAGISTRAL N° 2 Colisiones COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Clásica (mecánica) mediante la experimentación. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. Cantidad de movimiento (conceptos. fórmula). marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). experimentación y análisis. 7. Acomodar la Unidad Timer en el INPUT A del sensor CASSY. 3. 3. Conectar el sensor CASSY con el adaptador de corriente al toma corriente. La fuente de alimentación de aire se enciende por la parte de atrás. 9. No olvide que debe poner a funcionar la bomba de aire para reducir la fricción. Ubicar las barreras luminosas entre las bases del carril. Colocar en el carro los implementos (bandera. Nota: Para efectuar los movimientos se deben empujar suavemente los carros y no dejar que vuelvan a pasar por las barreras de luz una vez se hayan devuelto al terminar la colisión. 2. Conectar a la unidad Timer los cables de 6 polos de las barreras luminosas según la gráfica 1. 5.36 gr PC con Windows 95/98/NT o versión mayor Sofware CASSY Lab MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 Para realizar el montaje deberá seguir los siguiente pasos con ayuda de la gráfica 1 y así poder empezar a desarrollar la práctica: 1.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Barreras de luz en horquilla Cables multipolar de 6 polos. Ingresar al CASSY-lab dar clic en cerrar en la ventana que aparece. 4. 8. En la nueva ventana (ajustes) que aparece dar clic en cargar ejemplo. 6. Conectar a las barreras luminosas los cables de 6 polos como se muestra en la figura 1. 2. masas y accesorio de colisión) según el tipo de colisión que se vaya a evaluar en la práctica. Conectar el sensor CASSY por puerto serial al PC. Ubicar los carros según tipo de colisión y posición que se vaya a realizar. L = 50 cm Puntas de colisión 2 Carritos y sus respectivas banderas 4 masas de 109. En la ventana de ejemplos de ensayo dar clic en Física y luego en la práctica llamada Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 43 . Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 44 . 5. allí podrá seleccionar con un clic la disposición de los carros antes del choque de acuerdo al tipo de colisión que vaya a realizar. 7. 2. 3. Figura 2 7. Cerrar las ventanas de configuración y la de ajustes para iniciar la práctica. 6. Copiar las tablas de datos obtenidos en Excel o en Word. Cerrar las ventanas que aparecen excepto la ventana de ajustes. 1. de acuerdo a las indicaciones dadas por el docente. como se muestra en la figura 2.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Conservación de la cantidad de movimiento y la energía (choques). como aparece en la figura 3. Aparece una ventana de configuración de entrada del sensor. Seleccionar los accesorios o puntas de colisión de acuerdo al tipo de choque que se vaya a realizar (elástica. Recuerde que las mediciones se inician y se detienen con el botón . Agregar a cada uno de los carros mínimo una masa de 100 gr para el movimiento o de acuerdo a las indicaciones del docente. 4. 6. Por último dar clic en cero para calibrar el movimiento. 5. 4. para iniciar las nuevas mediciones. Se da clic en cargar ejemplo. inelástica. Realizar el mismo tipo de colisión con mínimo 2 ejecuciones con diferentes masas en los carros y/o con diferentes disposiciones de los carros antes de la colisión. perfectamente inelástica). en este caso se debe dar clic solo una vez se ha terminado la colisión. Ahora está listo para empezar a ejecutar el experimento. En la ventana de ajustes y en la pestaña General se activa el sensor CASSY con un clic. Ahora dar clic en el botón de ajustes y en la pestaña CASSY dar clic sobre la figura del sensor en V1-V2. Cerrar la ventana de ajustes y en documento nuevo dar clic. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Figura 3 EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. tomo I y II. Edward. FISICA tomo I. OHANIAN. FISICA tomo I. Ed. Proponer dos ejemplos con cálculos de los tipos de colisiones ensayadas. Física para ingeniería y ciencias. Volumen 1. McGraw Hill. McGraw Hill. Determinar qué tipo de colisión se realizó en cada caso a partir del cálculo del coeficiente de restitución e. Con los datos obtenidos de masa y de velocidad calcular y comprobar la cantidad de movimiento (P) y la energía cinética (E). BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Ed. R. Raymond. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 45 . d. Ed. Tercera edición. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. Mc Graw Hill. Hans. Parte I ALONSO Y FINN. MARKERT. b. Física. Física. Mecánica. A. Jhon. Calcular y comprobar el valor de pérdida de energía para cada una de las colisiones realizadas. c. Quinta edición. HOLLIDAY. GETTYS. W. unidades. Ley de Ampere (concepto. materiales. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. Concepto de solenoide. objetivos. relacionando el valor del campo magnético y la intensidad de la corriente eléctrica que circula por diferentes elementos conductores (conductor recto. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. anillos circulares y bobina). evaluación. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). interpretación vectorial). LISTA DE MATERIALES Conductor Recto Anillos circulares Bobina de número variable de espiras por unidad de longitud y base en forma de silla de montar (caballete) Soporte para enchufar elementos Transformador de alta frecuencia TESLA Sonda tangencial de campo magnético Sonda axial de campo magnético Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 46 . fórmulas. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. Campo magnético. formulas. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Validala Ley de Biot-Savart. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Ley de Biot-Savart(concepto. observaciones y conclusiones.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA MAGISTRAL N° 3 ELECTROMAGNETISMO Ley de Biot-Savart COMPETENCIA Evaluar las leyes del Electromagnetismo mediante la experimentación. fórmulas e interpretación vectorial). análisis de los resultados obtenidos (datos). interpretación vectorial). unidades. análisis de gráficas. en un anillo circular y en un solenoide o bobina (concepto. Concepto de fuerza magnética. en un conductor recto. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Cable de 6 polos L=50 cm Varilla de soporte de 25 cm Zócalo Fuente de potencia de alta corriente 2 cables conectores rojo y azul Tripode en forma de V de 30 cm Banco óptico pequeño 2 prensas múltiples Leybold MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Se realizarán 3 montajes, para igual número de experiencias, las cuales son las siguientes: A. Ley de Biot-Savart para un conductor recto. B. Ley de Biot-Savart para anillos circulares conductores. C. Ley de Biot-Savart para una bobina al aire. a) Montaje para un conductor recto b) Montaje para anillos circulares c) Montaje para bobina al aire Figura 1 NOTA: El botón del Teslametro debe encontrarse en voltaje DC (-----) cuando realice el experimento. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 47 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Ley de Biot-Savart para un conductor recto Medición como una función de la corriente 1. Realice el montaje de acuerdo a la figura 1a. 2. Ubique en el centro del conductor recto la sonda tangencial (lo más cercano posible, sin tocar el conductor recto) como se muestra en la figura 1a. 3. Seleccione el rango de medida, en el medidor TESLA a 20 mT y calibre el cero con el botón de compensación (para tener precisión en las medidas que vaya a realizar) 4. Aumente la corriente desde 0 hasta 16 A por etapas de a 2 A, medir el campo magnético B en cada caso y registrar los datos. 5. Organice los datos de corriente y de campo magnético en una tabla. 6. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. Medición como función de la longitud 1. Ubique en el centro del conductor recto la sonda tangencial (lo más cercano posible, sin tocar el conductor recto) como se muestra en la figura 1a. 2. Seleccione el rango de medida, en el medidor TESLA a 20 mT y calibre el cero con el botón de compensación (para tener precisión en las medidas que vaya a realizar). 3. Suministre una corriente constante al conductor recto (pregunte a su docente el valor de la corriente) y varíe la distancia de la sonda tangencial desde el centro del conductor hacia la derecha en pasos de 3 mm, hasta que el teslámetro no registre un valor de campo magnético. 4. Organice los datos de distancia y de campo magnético en una tabla. 5. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. Ley de Biot-Savart para anillos circulares conductores Medición como una función de la corriente 1. 2. 3. 4. Realice el montaje de acuerdo a la figura 1b. Inicie colocando el anillo de 40 mm Ubique en el centro del anillo la sonda axial como se muestra en la figura 1b. En el medidor TESLA calibre el cero con el botón de compensación. Aumente la corriente desde 0 hasta 16 A por etapas de a 2 A, medir el campo magnético B en cada caso y registrar los datos. 5. Organice los datos de corriente y de campo magnético en una tabla. 6. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. 7. Repita los pasos 1 al 6 con los anillos de 80 mm y 120 mm. Medición como función de la longitud 1. Ubique la sonda axial en el centro del anillo como se muestra en la figura 1b. Inicie colocando el anillo de 40 mm. 2. En el medidor TESLA calibre el cero con el botón de compensación. 3. Suministre una corriente constante al anillo conductor(pregunte a su docente el valor de la corriente) y varíe la distancia de la sonda axial desde el centro del anillo hacia la derecha en pasos de 3 mm, hasta que el teslámetro no registre un valor de campo magnético. Ahora devuelva la sonda al centro y haga lo mismo hacia la izquierda del anillo (sin apagar la fuente Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 48 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER y con el mismo valor de corriente). 4. Organice los datos de distancia y de campo magnético en una tabla. 5. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. 6. Repita los pasos 1 al 5 con los anillos de 80 mm y 120 mm. Ley de Biot-Savart para una bobina al aire Medición como una función de la corriente 1. Realice el montaje de acuerdo a la figura 1c. Ubicando la sonda axial en el centro de la bobina. 2. En el medidor TESLA calibre el cero con el botón de compensación. 3. Acerque las clavijas conectoras (b. c) una hacia otra en forma simétrica hasta que la distancia entre sí sea de 15 cm. (b: 12.5 cm., c: 27.5 cm.). 4. Aumente la corriente desde 0 hasta 16 A por etapas de a 2 A, medir el campo magnético B en cada caso y registrar los datos. 5. Organice los datos de corriente y de campo magnético en una tabla. 6. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. Medición como función de la longitud 1. En el medidor TESLA calibre el cero con el botón de compensación. 2. Suministre una corriente constante a la bobina (pregunte a su docente el valor de la corriente) y varíe la distancia de las clavijas conectoras (b, c) en forma simétrica, determinando los valores de campo magnético para cada longitud. 3. Organice los datos de distancia y de campo magnético en una tabla. 4. Una vez termine las mediciones lleve a cero la fuente de corriente y apague el teslametro. EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Realizar para cada uno de los casos (conductor recto, anillos circulares y bobina) las gráficas de Campo Magnético vs Corriente de acuerdo a los datos obtenidos y haga comparaciones. b. Realizar para cada uno de los casos (conductor recto, anillos circulares y bobina) las gráficas de Campo Magnético vs Longitud de acuerdo a los datos obtenidos y haga comparaciones. c. Para el caso de la bobina calcular los valores del campo magnético y compararlo con los valores obtenidos calculando el porcentaje de error. d. Para los casos de la bobina y los anillos circulares conductores, calcular el flujo magnético de 3 medidas de corriente para cada uno de los casos. e. Argumente el efecto que tiene la corriente y la distancia al conductor recto al medir el campo magnético. BIBLIOGRAFÍA Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 49 UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER TEXTOS SUGERIDOS SERWAY, Raymond. FISICA tomo II, Quinta edición. Ed. McGraw Hill. OHANIAN, Hans; MARKERT, Jhon. Física para ingeniería y ciencias. Volumen 2. Tercera edición. Ed. Mc Graw Hill. TEXTOS COMPLEMENTARIOS SADIKU, Matthew. Elementos de Electromagnetismo, Tercera edición. FLEISCH, Kraus. Electromagnetismo con aplicaciones, Quinta edición. RODRIGUEZ, Omar. Física Electromagnetismo. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 50 Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Elementos de la cinemática (trayectoria. Gráficas de Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado. Caída Libre (concepto y formulas) Lanzamiento vertical hacia arriba (concepto y formulas) Energía Potencial Gravitatoria y Energía Cinética (conceptos y fórmulas). procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. análisis de los resultados obtenidos (datos). observaciones y conclusiones.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA MECANICA PRACTICA Caída Libre MAGISTRAL N° 4 COMPETENCIA Evaluar las leyes de la Física Clásica (mecánica) mediante la experimentación. velocidad. análisis de gráficas. aceleración) fórmulas y conceptos. objetivos. materiales. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. desplazamiento. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio RESULTADOS DE APRENDIZAJE Confirma la proporcionalidad que existe entre la distancia de caída y la raíz cuadrada del tiempo de caída. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. LISTA DE MATERIALES Placa de contacto Electroimán con manguito Disparador del electroimán Contador S Varilla con regla 2 bases soporte 3 Varillas de soporte de 25 cm Varilla de soporte de 150 cm 2 Mordazas múltiples Leybold Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 51 . evaluación. Determina el valor de la aceleración de la gravedad de manera experimental. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). Insertar los indicadores amarillos en la varilla con regla. Ubicar la placa de contacto lo más abajo posible cerca a la base soporte según como lo muestra la figura 1. Colocar en el electroimán con manguito una varilla de 25 cm como se muestra en la figura. 4. Colocar y ajustar las varillas de 150 cm y la que tiene la regla en las bases soporte como lo muestra la figura 1. según se muestra en la figura 1. 6.7674 gr MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 Para realizar el montaje deberá seguir los siguiente pasos con ayuda de la figura 1 y así poder empezar a desarrollar la práctica: 1. Conectar los cables rojo y azul de 200 cm al electroimán y a la base soporte según la figura 1. 5. Ubicar el electroimán con manguito a una altura (h) de 90 cm de la placa de contacto como lo muestra la figura 1. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 52 . Colocar y ajustar 2 varillas de 25 cm entre las bases soporte como indica la figura 1. 3. Acomodar el disparador del electroimán sobre los cables colocados en la base soporte y conectarlo al contador S. 2.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 2 cables rojos (50 cm y 200 cm) 2 cables azules (50 cm y 200 cm) 2 Indicadores amarillos Esfera de acero (balín) masa 13. 7. 60 y 50 cm de la placa de contacto. GETTYS. d. FISICA tomo I. 6. Ed. Parte I ALONSO Y FINN. La esfera metálica cae sobre la placa de contacto y el tiempo se detiene en el contador S. Jhon. McGraw Hill. el valor de la velocidad final de caída de la esfera metálica para cada caso realizado. W. 4. 70. (Use el valor de la g promedio experimental). Edward. Física para ingeniería y ciencias. Calcular el tiempo promedio de las 3 mediciones realizadas en cada altura (h) b. Mc Graw Hill. Determinar con el valor de gravedad promedio experimental. c. Raymond. Volumen 1. Ed. R. Conectar los cables rojo y azul de 50 cm a la placa de contacto y al contador S como se indica en la figura 1. Física. Repita los pasos 1 a 6 variando ahora la altura (h) a 80. MARKERT. 9. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 53 . 5. Conectar el contador S a la corriente. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Colocar la esfera de acero (balín) en el electroimán. McGraw Hill. Quinta edición. Registre el tiempo medido por el contador S. Calcular con el valor de gravedad teórico. OHANIAN. Hans. EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. f. Tercera edición. e. FISICA tomo I. Con estos resultados calcule el valor de la gravedad promedio obtenida en la experiencia. el valor de la velocidad final de caída de la esfera metálica para cada altura (h) realizada. 3. Mecánica. Para realizar la experiencia se debe seguir el siguiente procedimiento: 1. 7. Calcularlos valores de la gravedad en cada altura (h). tomando 3 valores de tiempo. Ahora presione el botón CERO (0) y luego el botón START del contador S para iniciar la medición.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 8. Ed. Ahora está listo para empezar a ejecutar el experimento. Calcular el porcentaje de error entre la gravedad obtenida experimentalmente y la teórica. Calcular la EK y la EP para cada altura (h). 2. Repita la medición para la misma altura (h). TEXTOS COMPLEMENTARIOS HOLLIDAY. Presione el botón MODE del contador S hasta que se encienda el led de color rojo en . Oprima el botón negro del disparador del electroimán. Acomodar la placa de contacto en la posición 1 (la posición más elevada). aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. evaluación. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. LISTA DE MATERIALES Poleas de 50 y 100 mm Gancho de polea Base magnética Base magnética con gancho Dinamómetro redondo de 2N y de 5N 12 masas de 50 gr Tablero metálico magnético Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 54 . materiales. diferencial . aparejo horizontal y aparejo vertical) Ventaja mecánica práctica y teórica Eficiencia mecánica Rendimiento Aplicaciones de las poleas Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. observaciones y conclusiones. móvil. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). análisis de los resultados obtenidos (datos). análisis de gráficas. objetivos. potencial. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Condiciones de equilibrio Poleas y tipos de poleas (Fija. experimentación.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA MAGISTRAL N° 5 MECANICA Poleas COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Determina la fuerza de tensión en un arreglo de poleas como Clásica (mecánica) mediante la una función de la carga suspendida y del número de poleas. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Poleas y Aparejos Figura 1 Figura 2 Para la ejecución del experimento el docente realizará los montajes mostrados en las figuras 1 y 2. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 55 . a lo cual es estudiante debe prestar atención y tomar los datos necesarios para la solución de la evaluación. Física para ingeniería y ciencias. Ed. McGraw Hill. Parte I ALONSO Y FINN. Quinta edición. Calcular el valor de la tensión. c. Calcular la ventaja mecánica en cada uno de los montajes. TEXTOS COMPLEMENTARIOS HOLLIDAY. b. Hans. Mc Graw Hill. fuerza o potencia. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 56 . Raymond. Tercera edición. FISICA tomo II. MARKERT. d. R. OHANIAN. Volumen 1. Jhon. Física. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Calcular la distancia recorrida. Calcular el trabajo efectuado por la fuerza de tensión. Mecánica.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Ed. Campo magnético generado por circulación de corriente en un conductor recto. análisis de los resultados obtenidos (datos). formulas y ejemplo para su cálculo). ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. objetivos. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. Campo eléctrico (definición). aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. NOTA: Para el manejo de fórmulas busque en la web “Determinación de la carga específica del electrón Leybold”. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Estructura de la materia (electrones. Campo magnético (definición) Campo magnético generado por un par de bobinas de Helmholtz. Líneas de Campo Eléctrico y de Campo Magnético COMPETENCIA Evaluar las leyes del Electromagnetismo mediante la experimentación. en una bobina corta y larga (concepto y forma gráfica). RESULTADOS DE APRENDIZAJE Comprueba la carga específica del electrón. formulas. interpretación vectorial). El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: Título de la práctica. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 57 .pdf que tiene el mismo nombre de la búsqueda. Campo magnético generado por imanes. neutrones). evaluación. protones. Carga específica del electrón (conceptos. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). Fuerza de Lorentz y Fuerza Centrípeta (conceptos. Distingue los conceptos de campo eléctrico y magnético. análisis de gráficas. en una espira. observaciones y conclusiones. materiales.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA MAGISTRAL N°6 ELECTROMAGNETISMO Carga Especifica del Electrón. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. Líneas de fuerza y líneas equipotenciales de campo eléctrico (conceptos y forma gráfica). descargue e imprima el archivo con extensión . UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER LISTA DE MATERIALES Tubo de rayo electrónico filiforme (bombona) Par de bobinas de Helmholtz Fuente de potencia DC de 0…500V Fuente de potencia DC de 0…20V 10 cables conectores de seguridad. Otros voltajes que están conectados con los anteriores también representan peligro. recipiente con limadura de hierro) Par de cables azul y rojo Proyector de acetatos MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Carga Específica del Electrón Figura 1 Notas de seguridad El tubo de rayo requiere voltajes de contacto peligrosos hasta de 300 v para acelerar los electrones. No encender la fuente de potencia hasta que haya terminado de ensamblar el circuito. particularmente las bobinas Helmholtz y el tubo de rayo Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 58 . 2 imanes. 4 placas impresas con cortes de electrodos de material conductor. No tocar los elementos del experimento. arena y barrita de agitación. con hembrillas de 4 mm para conectar la alta tensión Bloque de conservación Cable rojo Cable de alta tensión Fuente de alta corriente Set para demostración de campo magnético (4 placas de acrílico. 25 cm Fuente de 25 KV Recipiente indicador cerrado 9 cm) con aceite. Los voltajes de contacto peligrosos están presentes en el panel de conexión del soporte y en las bobinas Helmholtz cuando el tubo está en operación Ejecutar la conexión del panel solamente por medio de conectores de seguridad. Siempre estar seguro de apagar todas las fuentes de potencia antes de conectar o variar el montaje del experimento. 2. durante la operación. 5. Observe las diferentes líneas de campo eléctrico que se producen. Campo Magnético: Líneas de campo magnético Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. 4. Encienda la fuente. 8. Apague la fuente. Espolvoree cuidadosamente. Si es necesario golpee suavemente con el dedo la placa de acrílico para una mejor visualización del efecto. 4. Sobre el retroproyector colocar la placa conectada. gire el botón de voltaje hasta el tope derecho y el de la corriente hasta 8 o 10 A. 7. 5. Este proceso de debe realizar en un ambiente oscuro para detallar bien las variaciones de los electrones. Al agitar el recipiente indicador debe tener cuidado de no dejarlo caer al suelo. Encienda la fuente e inicie suministrando voltaje desde 0 KV hasta máximo 10 KV con escalas de 1 KV. sin abrir el recipiente. 3. Observe las diferentes líneas de campo magnético que se producen. dibuje lo observado y explique el fenómeno que se presenta. Líneas de Campo Eléctrico y de Campo Magnético Figura 1 Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. Observe las diferentes reacciones del haz de electrones cuando se varía la corriente de las bobinas. dibuje lo observado y explique el fenómeno que se presenta. Conectar el otro extremo de los cables en los conectores de las placas de acrílico en cualquier posición. 6. 3. Reduzca el voltaje y apague la fuente. 2.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER electrónico. Conectar el cable de alta tensión (verde-amarillo) y el cable rojo al conector del mismo color en la fuente de 25 KV. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 59 . 9. Conectar el cable azul y el cable rojo al conector del mismo color en la fuente de alta corriente. 6. Coloque el recipiente indicador sobre la placa seleccionada. Agitar fuertemente la arena del recipiente indicador. Cambie la placa de material conductor y repita del procedimiento los pasos 2 a 8. Sobre el retroproyector colocar una de las placas impresas de material conductor. Reduzca la corriente hasta 0 A y luego el voltaje hasta el tope izquierdo. 7. Conectar el otro extremo de los cables en las hembrillas de las placas impresas de material conductor en cualquier posición. la limadura de hierro sobre la placa seleccionada. b.com “Determinación de la carga específica del electrón Leybold” www. 9. Explicar los fenómenos de campo eléctrico y campo magnético. Ed. Ed. Volumen 2. excepto para la placa sin alambre de cobre. Sea cuidadoso al momento de reenvasarla en el recipiente plástico. Hans. McGraw Hill. Tenga cuidado de no regar ni botar la limadura de hierro. Calcular la carga específica del electrón. PAGINAS WEB www. Dibujar y explicar las líneas de campo magnético de las diferentes disposiciones. Determinar el campo magnético B en cada radio (r) constante. 10. FISICA tomo II. f. Cambie la placa de acrílico y repita del procedimiento los pasos 2 a 8. Física para ingeniería y ciencias. Para la placa sin alambre de cobre solicite a su docente las indicaciones respectivas. Elementos de Electromagnetismo. MARKERT. d. Figura 2 EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Mc Graw Hill. OHANIAN. Matthew. c. Quinta edición. TEXTOS COMPLEMENTARIOS SADIKU.leybold-didactic. Calcular la velocidad de los electrones. Tercera edición.google. Dibujar y explicar las líneas de campo eléctrico de las diferentes disposiciones de las placas impresas.com Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 60 . Jhon. e. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 8. Raymond. Recoja la limadura de hierro. Tercera edición. coeficiente de fricción COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Evalúa el efecto que tiene el ángulo de inclinación sobre un Clásica (mecánica) mediante la cuerpo en un plano inclinado y determina el coeficiente de experimentación. energía cinética (concepto y fórmula).0 N 2 Bloque de madera de 165 gr y 339gr 1 metro Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 61 . Tipos de fuerza (peso. evaluación. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. observaciones y conclusiones. aplicación y rozamiento para diferentes áreas y superficies en contacto. análisis de los resultados obtenidos (datos). Energía potencial. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Movimiento Rectilíneo con velocidad constante y con aceleración constante. Problemas (ejercicios) de plano inclinado. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. Leyes de Newton. Diagrama de cuerpo libre. objetivos. análisis de gráficas.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA MECANICA PRACTICA N° 1 Plano inclinado.0 N Dinamómetro de precisión 2. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. normal. unidades de fuerza. LISTA DE MATERIALES Plano inclinado Carrito Angulo de aluminio en L Dinamómetro de precisión 1. tensión. fricción). materiales. fuerzas de contacto. análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). Colocar el carrito sobre el plano inclinado y engancharlo al dinamómetro 1 (F1). El montaje debe quedar como ésta indicado en la figura 1. Corregir los dinamómetros al punto cero (0) 2. 8. Repetir la medición. del pivote (cada franja blanca y negra corresponde a 5cm). 2. Cuidadosamente acomodar el dinamómetro 2 (F2) lo más perpendicularmente posible al plano inclinado y soltar el carrito hasta que toque apenas la superficie del plano. moviendo el soporte de acuerdo a los valores de la tabla. 5. Calcule el área de cada lado del bloque. Registre estos valores en la tabla. Leer y registrar los valores de las fuerzas de acuerdo a la siguiente tabla. Medir la distancia entre el pivote y el soporte con el metro. Tomar el dinamómetro 1 (F1) acomodarlo en el extremo superior del plano. 6. Se acomoda la base del plano inclinado a una distancia de 50 cm del pivote (cada franja blanca y negra corresponde a 5 cm).UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO COEFICIENTE DE FRICCIÓN ESTATICO Y FUERZAS SOBRE EL PLANO INCLINADO Figura 1 Para el montaje deberá realizar los siguiente pasos para poder empezar a desarrollar la práctica: 1. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 62 . 3. Se acomoda la base del plano inclinado a una distancia de 50 cm. 7. Colocar el bloque de 165 gr sobre el plano inclinado por el lado plastificado hacia abajo y lentamente mueva el soporte hacia el pivote hasta que el bloque empiece a deslizar como se muestra en la figura 2. DISTANCIA (cm) 50 40 30 20 10 5 DINAMOMETRO 1 (F1) DINAMOMETRO 2 (F2) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN USANDO EL PLANO INCLINADO 1. 4. Repetir el experimento para el bloque de 339 gr por el lado plastificado y por el lado de madera. Ahora coloque los bloques por uno de los lados y repita la experiencia. 3. 5. 4. 6. Repetir la medición para el bloque de 165 gr colocando ahora el lado de madera hacia abajo. calcule la energía potencial y la energía cinética de los bloques cuando se deslizan sobre la superficie de madera. Hallar las componentes en X (F1) e Y (F2) del peso del carro en el plano inclinado. Realice una tabla comparativa entre los valores de F1 y F2 medidos y calculados para el carro. f. e. c. Con los datos obtenidos en la parte de determinación del coeficiente de fricción en el plano inclinado. d. Hallar el peso del carro. Realice una gráfica de F (fuerza) vs S (distancia) para los valores de F1 y F2 medidos y calculados para el carro. DISTANCIA 50 40 30 20 10 5 ANGULO b. Hallar los coeficientes de fricción que se producen en losbloques por cada superficie Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 63 . Hallar los ángulos del plano inclinado teniendo en cuenta los datos tomados a cada distancia que se encontraba el soporte.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Figura 2 BLOQUE MATERIAL AREA (cm2) S (cm) EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. g. GETTYS. Ed. Fisica. McGraw Hill. R. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. A. Física. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 64 . FISICA tomo I. W. FISICA tomo I. Ed. HOLLIDAY. Edward. tomo I y II.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER ESTATICO(MADERA) ESTATICO(PLASTICA) BLOQUE 165 g BLOQUE 339g BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Quinta edición. Raymond. Mecánica. Parte I ALONSO Y FINN. McGraw Hill. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. título de la práctica. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). también comprueba que el periodo de oscilación de un resorte es función de la masa colgada. Concepto de deformación y tipos de deformación. Momento flector o flectante. objetivos. bronce. evaluación. aluminio. Concepto de rigidez. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. Verifica la relación entre la deflexión de una hoja de resorte con la longitud y la fuerza aplicada. Ley de Hooke (concepto y fórmula) y constante de elasticidad. cobre. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Concepto de flexión. LISTA DE MATERIALES 2 bases soporte Barra soporte de 25 cm 2 barras soportes de 50 cm Prensa universal Hoja de resorte (regla metálica de acero. determina la constante de elasticidad del material y que la deformación longitudinal de un resorte es proporcional a la fuerza aplicada. plástica) Par de indicadores Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 65 . El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener. observaciones y conclusiones. Aplicaciones de la Ley de Hooke. Energía potencial elástica (concepto y fórmula). análisis de los resultados obtenidos (datos). ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. materiales. análisis de gráficas.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA N° 2 MECANICA Ley de Hooke y deflexión de una hoja de resorte COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Clásica (mecánica) mediante la experimentación. 5 cm de diámetro) 1 Manguito 1 aguja ó pin. S. siendo n (el número de pesas) e ingrese los valores en la tabla 1. Usar el puntero o indicador para señalar la posición cero del resorte sin carga (Fig. Colgar las pesas en el extremo libre de la hoja de resorte. Una regla debe ser metálica (acero. 3. (fig.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Cinta métrica Juego de 17 pesas de 50 gr 2 Resortes helicoidales mediano (2 cm de diámetro) y pequeño (1. Tome como punto de referencia la ubicación de la regla antes de suspender las pesas. 2. con un orificio en uno de sus extremos. cobre) y la otra debe ser una regla plástica. de mínimo 30 cm de longitud. La fig. 1) cada vez que se añada una pesa. aluminio. Coloque la hoja de resorte a una longitud (L) entre 15 a25 cm de acuerdo a la figura 2. Para ejecutar la experiencia debe seguir los siguientes pasos: 1. Suspenda de 8 a 12 pesas de acuerdo a las indicaciones del docente.5 cm MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Hoja de Resorte Figura 1 NOTA IMPORTANTE: Para desarrollar la práctica usted debe traer preparadas dos reglas. pero sin colgar las pesas inmediatamente. 1 muestra la disposición de los equipos para el experimento. 2). 2. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 66 . Figura 2 Después de haber realizado el montaje proceda a la ejecución del experimento de la siguiente manera: Deflexión S con longitud constante 1. 5. Medir las deflexiones de la hoja de resorte. bronce. Ensamble los elementos como se muestra. No cambiar la posición del puntero una vez que se ha movido a su posición apropiada. 3. y mida sus longitudes sin aplicarle carga. Acomodar las 2 bases soporte. las barras de 25 y 50 cm. 3. 2. posteriormente. 𝐿 𝑐𝑚 n= F= 𝑆 √𝑆 𝑐𝑚 𝑐𝑚 Tabla 2 Resortes Para realizar el montaje deberá seguir los siguiente pasos y así poder empezar a desarrollar la práctica: 1. Ubicar los resortes (mediano y pequeño). Cambiar la longitud (L) de la hoja de resorte de acuerdo con las indicaciones del docente y midiendo cada vez la deflexión S de la hoja.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER n 𝐹 𝑁 L= 𝑆 𝑐𝑚 Tabla 1 Deflexión S con fuerza F constante 1. uno a la vez. Suspenda el número de masas que le indique el docente en la hoja de resorte. Al cambiar la longitud (L) debe llevar la hoja de resorte a su posición cero (0). el manguito y el pin como lo muestra la figura 3. Registre los datos y complete la tabla 2. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 67 . 2. comience colocando 1 masa e ir agregando de una en una hasta 5 masas midiendo en cada caso la longitud de los resorte. 4. con los datos de la tabla 1. Calcule la energía potencial elástica para cada resorte al suspender cada una de las masas. Calcule a partir de los datos o de las gráficas los valores de K. Hans. Tercera edición. Ed. h. Raymond. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. c. ¿Qué hace que un resorte sea diferente de otro? i. Ed. f. Física para ingeniería y ciencias. tomo I y II. ALONSO Y FINN. g. Trace un gráfica que muestre la elongación de los 2 resortes helicoidales como una función de la elongación. Determine la relación (ecuación) entre la deflexión S y la fuerza F. A. Trazar una gráfica que muestre la deflexión S como una función de la longitud (L). b. Calcule el valor de la pendiente de las gráficas obtenidas y compárelos entre sí. ¿Qué significa el valor de la pendiente calculada? e. FISICA tomo I. para cada regla empleada. Para los 2 resortes determine la elongación.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Figura 3 EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Organice los datos en una tabla. Jhon. OHANIAN. Quinta edición. Determine la relación (ecuación) que se presenta entre la deflexión S y la longitud L. Volumen 1. Trazar una gráfica que muestre S como una función de la fuerza F. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 68 . McGraw Hill. Trazar una gráfica de S vs L. Mecánica. con los datos de la tabla 2. d. Mc Graw Hill. Determinar la relación (ecuación) entre S y L. para cada uno de los resortes. Física. MARKERT. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 69 . la resistencia y el punto de apoyo en los diferentes tipos de palancas y compara el efecto que tiene la fuerza (potencia) que se debe ejercer como una función del brazo de potencia y del brazo de carga (resistencia) para que permanezca en equilibrio una barra rígida. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). observaciones y conclusiones. leyes y elementos. objetivos. Determina la importancia que tiene la ubicación de la potencia. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. título de la práctica.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA N° 3 MECANICA Palancas COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes de la Física Clásica (mecánica) mediante la experimentación. evaluación. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. Aplicaciones Problemas (ejercicios) de palancas. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Momento de una fuerza. Condiciones de Equilibrio. materiales. clases. análisis de los resultados obtenidos (datos). análisis de gráficas. Tipos de palancas. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. Máquinas simples. LISTA DE MATERIALES Barra soporte de 47 cm Mordaza múltiple Leybold Barra de equilibrio de 1 m 12 Pesas de 49 gr c/u Trípode en forma de V de 30 cm Dinamómetro de 5 N Dinamómetro de 10 N Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 70 . Medición como una función del brazo de carga F2. F1 X1 F2 X2 c. Con la prensa múltiple se acomoda la palanca de 1m. de tal forma que quede horizontal (franjas blancas y negras en frente) como lo indica la figura 1 EXPERIMENTO: Realice las siguientes mediciones.= 48 cm .36 cm y 24 cm colocando un dinamómetro (con el que mejor resultados obtenga) en X1= 32 cm para determinar la fuerza F1 requerida para mantener la palanca en equilibrio. 8 y 12 pesas (cada pesa tiene un peso de 49 g) en X2= 24 cm y colocar un dinamómetro (con el que mejor resultados obtenga) en X1=48 cm para determinar la fuerza F1 requerida para mantener la palanca en equilibrio. primero para la palanca de 2 brazos (figura 1A) y repítalas para la palanca de 1 brazo (figura 1B) a. Suspender 4 pesas en X2. en la base de forma de V grande. Se acomoda la barra de soporte de 47 cm. F1 X1 F2 X2 b.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1A Figura 1B 1. Medición como una función del brazo de carga X2. Suspender 4. 2. Medición como una función de brazo de potencia X1. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 71 . Física. McGraw Hill. GETTYS. Mc Graw Hill. e Cálculo del número de masas para el equilibrio en palanca de 2 brazos. Raymond. Quinta edición. Edward. = 44 cmy colocar un dinamómetro (con el que mejor resultados obtenga)en X1= 40. Calcule el valor de X2 cuando suspende 5 y luego 6 masas. EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a b c Comprobar a partir de la segunda condición de equilibrio los valores deF1. Parte I ALONSO Y FINN. W. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 72 . 32 y 20 cm para determinar la fuerza F1requerida para mantener la potencia en equilibrio. A. Coloque 8 masas en X1= 20 cm. FISICA tomo I. Jhon. tomo I y II. MARKERT. R. NOTA: Se puede tomar los datos de esta práctica desde cualquier distancia teniendo en cuenta que tipo de medición se quiere observar. Tercera edición. Volumen 1. McGraw Hill. F1 X1 F2 X2 d Cálculo del punto de equilibrio en palanca de 2 brazos. Coloque 6 masas en X2= 28 cm. OHANIAN. Física para ingeniería y ciencias. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. Hans. HOLLIDAY. FISICA tomo I. Fisica. Hallar el porcentaje de error entre el valor de F1 experimental y calculado. Calcule el número de masas necesarias para lograr el equilibrio si las debe ubicar en X1= 12 cm. Ed.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Suspender 4 pesas en X2. ¿Qué tipo de palanca representa la palanca de 1 brazo y la de 2 brazos? BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Ed. Ed. Mecánica. Concepto de rectificación de la corriente. materiales. la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente. Comprueba el funcionamiento de un transformador. Concepto de autoinducción e inducción mutua. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. Concepto de corriente alterna (AC) y corriente continua (DC). 100cm. objetivos. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Transformadores (Alta. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. análisis de los resultados obtenidos (datos). la eficiencia y la transferencia de potencia entre el devanado primario y el secundario. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). Fuerza electromotriz (FEM) (concepto y fórmula). ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. negros Cinta métrica Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 73 . procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. LISTA DE MATERIALES PowerCassy Sensor Cassy Adaptador de corriente Núcleo en forma de U con yugo Dispositivo de sujeción Transformador de 250 espiras 6 Cables. evaluación. observaciones y conclusiones.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA N° 4 DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA ELECTROMAGNETISMO Transmisión de potencia de un transformador COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes del Electromagnetismo mediante la experimentación. Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. análisis de gráficas. baja y reguladores). Aplicaciones de los transformadores.. Cerrar las ventanas que aparecen excepto la ventana de ajustes. 2. Conectar el Power CASSY al puerto serial del PC. Para la ejecución de del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. 7. 1. 4. para iniciar las nuevas mediciones. En la nueva Ventana (Ajustes) que aparece dar clic en cargar ejemplo. En el botón visualizar parámetros de medición dar clic en registro manual. 3.5 cm hasta 37. Conectar el Sensor CASSY y el Power CASSY con el adaptador de corriente al toma corriente. Se da clic en cargar ejemplo (con Power CASSY). Departamento de Ciencias Básicas Iniciando en 4. 5. En la ventana de ajustes y en la pestaña General se activa el sensor Power CASSY.5 cm Laboratorio de Física 74 . Con la cinta métrica mida la longitud del reóstato. Conectar el reóstato y el transformador usando los cables negros de acuerdo a la figura 1. 2. 5. 4.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PC con Windows 95/98/NT o mejor versión Sofware CASSY Lab MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 Para poder realizar el montaje deberá seguir los siguientes pasos con ayuda de la gráfica 1 y así poder empezar a desarrollar la práctica. En la ventana de ejemplos de ensayo dar clic en Física y luego en la práctica llamada Trasmisión de Potencia de un Transformador. Verificar las conexiones eléctricas antes de alimentar el circuito. 6. Cerrar la ventana de ajustes y en documento nuevo dar clic. Ahora ésta listo para empezar a ejecutar el experimento. como se muestra en la figura 2. Ingresar al CASSY-Lab dar clic en la ventana que aparece. uno macho y hembra como se observa en la figura 1. 3. 8. 1. Conectar el sensor CASSY y el Power CASSY en serie por medio de los conectores a cada lado. 7. Copie las gráficas y los datos en Word o Excel 8. la de configuración del sensor y por último la de ajustes.5 cm la resistencia del reostáto. allí en el cuadro de Offset escribir cero (0) y dar clic en corregir offset.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 2. 3. Ahora dar clic sobre la figura del sensor en UB2. 6. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 75 . Aparece una ventana para corregir valores medidos. Aparece una ventana para corregir valores medidos. allí se debe tener ajustado en 5 Vp. Ahora repita los pasos 2 a 7. Cerrar las ventanas de corregir valores medidos. Ahora dar clic en el sensor en IA2. allí dar clic en corregir. Ahora dar clic en el botón de ajustes y en la pestaña CASSY dar clic sobre la figura del PowerCassy en U1. Recuerde que las mediciones se inician y se detienen con el botón . teniendo ajustado el U1 del PowerCassy en 3 Vp y 7 Vp. 5. en este caso se debe dar clic cada vez que se mueve 0. Cerrar las ventanas de configuración del sensor. allí dar clic en corregir. Figura 2 4. allí en el cuadro Offset escribir cero (0) y dar clic en corregir offset. como se muestra en la figura 3. ahora cierre la ventana de ajustes en el generador de funciones. Kraus. Ed. ¿Cómo es el funcionamiento de un transformador?. RODRIGUEZ. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Tercera edición. Hans. 5 y 7 Vp. McGraw Hill. Física Electromagnetismo. e. d. OHANIAN. Quinta edición. Omar. FISICA tomo II. b. Electromagnetismo con aplicaciones. explique su respuesta.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Figura 3 EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. Jhon. TEXTOS COMPLEMENTARIOS SADIKU. ¿Qué significado tiene la gráfica obtenida y que se puede identificar en ella? ¿Qué diferencias se presentan en las curvas al variar la el voltaje pico en 3. Ed. Mc Graw Hill. Elementos de Electromagnetismo. MARKERT. Volumen 2. ¿Qué indica la eficiencia obtenida en las gráficas? Para 10 de los datos obtenidos calcular los valores de voltaje y corriente en el primario y en el secundario. Raymond. Matthew. c. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 76 . Física para ingeniería y ciencias. FLEISCH. Quinta edición. Tercera edición. UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA ELECTROMAGNETISMO PRACTICA N° 5 Electrostática-Electrómetro COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes del Comprueba el fenómeno físico de carga eléctrica de un cuerpo Electromagnetismo mediante la por contacto. observaciones y conclusiones. formas. análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. análisis de los resultados obtenidos (datos). fórmulas y elementos de un capacitor Energía de un condensador o capacitor eléctrico Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. objetivos. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). fricción e inducción reconociéndolo como un efecto experimentación. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: Título de la práctica. análisis de gráficas. aplicación y superficial. materiales. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Ley de Faraday Ley de Ampere Ley de Gauss Ley de du Fay Ley de Coulomb Concepto de carga y campo eléctrico Concepto y unidades de capacitancia eléctrica Concepto. evaluación. LISTA DE MATERIALES Vaso de Faraday grande y pequeño Placa circular Conector Cables 2 rojos y 1 azul Varilla de PVC Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 77 . Ensamble los elementos como se muestra en la figura. La fig.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Varilla metálica Varilla acrílica Varilla metálica para tierra Multímetro análogo Electrómetro amplificador Adaptador de corriente Condensador de 10 nF MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 NOTA IMPORTANTE: Para desarrollar la práctica usted debe traer un trozo de tela de lana. Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. Calibre el multímetro. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 78 . 1 muestra la disposición de los equipos para el experimento. Conecte el electrómetro amplificador a la corriente. hágalo con el tornillo de color negro. Para ejecutar la experiencia debe seguir los siguientes pasos: 1. 2. 3. NOTA: Mantenga el electrómetro desenchufado de la corriente y el multímetro apagado hasta el momento de iniciar la toma de datos. ubicado en la parte superior derecha del aparato. un trozo de tela de algodón y papel periódico. Ahora está listo para empezar a ejecutar el experimento. sin conectar a la corriente hasta que sean revisadas las conexiones. para esto. Encender el multímetro en la escala de color rojo y coloque la perilla en la escala de voltaje en 3 de corriente continua. También se pueden frotar las varillas con el cabello. 5. 7. Repita los pasos 4 a 6 frotando las varillas con el trozo de tela de algodón y con el papel periódico. Ahora repita el proceso con las tres (3) varillas cambiando los elementos de descarga (vaso de Faraday pequeño y placa circular). Registre en la siguiente tabla los voltajes medidos. Elemento de descarga Elemento para frotar Lana Algodón Vaso de Faraday grande Papel periódico Otro elemento Lana Algodón Vaso de Faraday pequeño Papel periódico Otro elemento Lana Algodón Placa circular Papel periódico Otro elemento Departamento de Ciencias Básicas Varilla Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Metálica PVC Acrílica Laboratorio de Física 79 . introduzca la varilla en el vaso de Faraday grande y registre el voltaje medido en el multímetro. luego. 6.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 4. Repita el proceso con las otras varillas (acrílico y metálica). Frote la varilla de PVC con el trozo de tela de lana. Confronte sus resultados con el tipo de carga que producen estos materiales según la literatura. papel periódico) con el que frotó las varillas. FISICA tomo II. Raymond. EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a b c d e Describa el proceso de carga de un capacitor. Elementos de Electromagnetismo. RODRIGUEZ. Kraus. Jhon. si aún no regresa a cero (0) puede apagarlo y volverlo a encender. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS SERWAY. Tercera edición. Electromagnetismo con aplicaciones. FLEISCH. NOTA 2: Si el multímetro no regresa a su posición cero (0) después de retirar la varilla. A partir de los datos obtenidos calcular el valor de la carga eléctrica almacenada en los 3 casos (con los 2 vasos de Faraday y para la placa circular). Ed. toque con la varilla para tierra el elemento de descarga (vaso grande. Volumen 2. vaso pequeño o placa circular) que tenga ubicado en el electrómetro. Física Electromagnetismo. algodón. Hans. Mc Graw Hill. Matthew. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 80 . McGraw Hill. OHANIAN. ¿Qué tipo de carga se genera en cada una de las varillas empleadas?. MARKERT. TEXTOS COMPLEMENTARIOS SADIKU. Quinta edición. Tercera edición. y como última medida si aún no regresa a cero (0) acomode con el tornillo de color negro el cero (0). Con los datos obtenidos calcular el valor de la energía potencial eléctrica almacenada en los 3 casos (con los 2 vasos de Faraday y para la placa circular).UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER NOTA 1: Del cuidado que tengan en la ejecución de la práctica y en la toma de datos dependen la calidad de datos que puedan obtener. Quinta edición. Ed. Compare el tipo de carga generada y su valor de acuerdo al material (lana. Física para ingeniería y ciencias. Omar. propiedades y características). análisis de los resultados obtenidos (datos). Al realizar el informe usted debe tener en cuenta el siguiente contenido: cálculos. ACTIVIDADES Para la evaluación del informe de laboratorio se tendrán en cuenta todos los conceptos y explicaciones dadas como referencia y los criterios acordados de evaluación que se evidencia desde la ejecución de la práctica hasta la realización y puntualidad de la entrega del informe de parte del estudiante al profesor. Valida los conceptos de susceptibilidad y permeabilidad magnética en materiales ferromagnéticos. 1 Ohmio. distingue las partes y lo que ocurre en el ciclo de una curva de histéresis a partir de la observación.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER IDENTIFICACIÓN UNIDAD ACADÉMICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE FISICA UNIDAD TEMÁTICA ELECTROMAGNETISMO PRACTICA N° 6 Histéresis del núcleo de un transformador COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Evaluar las leyes del Electromagnetismo mediante la experimentación. Concepto de dominio magnético. Concepto de permeabilidad magnética. análisis de gráficas. Los temas de la investigación teórica acerca de la práctica son los siguientes: Materiales ferromagnéticos. evaluación. observaciones y conclusiones. LISTA DE MATERIALES Sensor Cassy Adaptador de corriente Núcleo en forma de U con yugo Dispositivo de sujeción Transformador de 500 espiras Generador de funciones S12 con adaptador Resistencia STE. objetivos. experimentación y análisis de curvas realizadas con ayuda del software CASSY-lab. Explicación de la curva. aplicación y análisis de resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. ¿Qué es la histéresis magnética y como se produce?. 2 W Tablero de conexión Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 81 . Formas de las curvas de histéresis y aplicaciones. paramagnéticos y diamagnéticos (conceptos. procedimiento (montaje y ejecución) y bibliografía. materiales. El preinforme escrito del laboratorio que usted realizará se entrega al iniciar la práctica y debe contener: título de la práctica. marco teórico (corresponde a la teoría investigativa acerca del tema de la práctica realizada). UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 8 Cables. 100cm. Para la ejecución del experimento usted deberá realizar los siguientes pasos: 1. 2. Se da clic en cargar ejemplo cargar ejemplo (sin Power-CASSY). como se muestra en la figura 2 7. Ahora está listo para empezar a ejecutar el experimento. 6.1 Hz. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 82 . Ajuste el generador de funciones a una frecuencia de 0. 5. Cerrar la ventana de ajustes y en documento nuevo dar clic. Conectar el sensor CASSY con el adaptador de corriente al toma corriente. negros PC con Windows 95/98/NT o mejor versión Sofware CASSY Lab MONTAJE Y EJECUCION DEL EXPERIMENTO Figura 1 Para realizar el montaje deberá seguir los siguiente pasos con ayuda de la gráfica 1 y así poder empezar a desarrollar la práctica: 1. Conectar la Resistencia de 1 Ohmio sobre el tablero de conexión como se muestra en la figura 1. para iniciar las nuevas mediciones. En la ventana de ajustes y en la pestaña General se activa el sensor CASSY con un clic. Conectar el sensor CASSY por puerto serial al PC. Cerrar las ventanas que aparecen excepto la ventana de ajustes. 3. Conectar los cables negros de acuerdo a lo mostrado en la figura 1. NOTA: Para evitar el sobrecalentamiento cuando no se encuentre trabajando mantenga desconectado el generador de funciones S12 y el sensor Cassy. 4. Ingresar al CASSY-lab dar clic en cerrar en la ventana que aparece. 1. En la nueva ventana (ajustes) que aparece dar clic en cargar ejemplo. 2. 4. onda senoidal y un voltaje inducido U=2 V. En la ventana de ejemplos de ensayo dar clic en Física y luego en la práctica llamada Histéresis del hierro de un transformador. 3. allí dar clic en corregir. 8. como se muestra en la figura 3. Cerrar las ventanas de corregir valores medidos y la de configuración del sensor. Ahora cambie el ajuste del generador de funciones a una frecuencia de 0. 2 V y 3 V. allí en el cuadro de Offset escribir cero (0) y dar clic en corregir Offset.2 Hz. allí dar clic el botón corregir. en este caso dar clic para que inicie y termine la toma de datos y la representación de la curva de histéresis. Aparece una ventana de configuración de entrada del sensor. Recuerde que las mediciones se inician y se detienen con el botón . 3. onda senoidal y un voltaje inducido U=1 V.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 2. Ahora cambie el ajuste del generador de funciones a una frecuencia de 0. Ahora dar clic sobre la figura del sensor en UB1. Cerrar las ventanas de corregir valores medidos. Repita la medición para cada frecuencia graficando las 3 curvas en la misma cuadricula del Cassy-Lab. 0. Aparece una ventana para corregir valores medidos. Ahora dar clic en el botón de ajustes y en la pestaña CASSY dar clic sobre la figura del sensor en IA1. Figura 2 4.3 Hz. 5. Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 83 . Aparece una ventana para corregir valores medidos. 6. la de configuración del sensor y por último la de ajustes. como aparece en la figura 3.5 Hz onda senoidal y un voltaje inducido U=2 V y repita la medición para cada frecuencia graficando las 3 curvas en la misma cuadricula del Cassy-Lab. 7. allí el cuadro Offset escribir cero (0) y dar clic en corregir offset. Graficadas en la misma cuadricula haga las mismas comparaciones entre las diferentes curvas de histéresis que obtuvo cuando cambió el voltaje inducido U. ¿Qué significa el valor de la integral calculada? Explique el comportamiento de la curva de histéresis. Con el CassyLab calcule la integral de pico para los ciclos de la curva de histéresis. Mc Graw Hill. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS SUGERIDOS GURU. RODRIGUEZ. Ed. c. A. Física electromagnetismo RAYMOND. Tercera edición. f. O. Física para ciencias e Ingeniería Departamento de Ciencias Básicas Laboratorio de Física 84 . Jhon. MAQUINAS ELECTRICAS Y TRANSFORMADORES. Física para ingeniería y ciencias. Segunda edición. Física. Hans. tomo I y II. Explique el porqué de su diferencia. e. TEXTOS COMPLEMENTARIOS TIPLER. MARKERT. Salvador. Ed.UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER Figura 3 EVALUACIÓN Como parte de la evaluación ahora usted debe realizar las siguientes actividades: a. A. Bhag S. ¿Qué fenómeno físico ocurre para que en los diferentes ciclos la curva de histéresis no pase por el mismo trazado?. b. Mc Graw Hill. Explique el porqué de su diferencia. Volumen 2. es decir ¿porqué tiene esa forma?. Graficadas en la misma cuadricula compare las diferentes curvas de histéresis que obtuvo cuando cambió la frecuencia. SEGUI CHILET. FUNDAMENTOS BASICOS DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA OHANIAN. d.