TRABAJO COLABORATIVO 1 LABORATORIOS 1 y 2

FISICA GENERA

Curso: 100413_419

Presentado por: JORGE ALBERTO LORA K. COD. 1065598487 JUAN PABLO VALDIVIESO COD. 1073161716

DANIEL PALENCIA

Presentado a: ALEXANDER FLOREZ

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍA PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL

UNAD 2013

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se encuentra el consolidado de las prácticas realizadas como complemento para el aprendizaje de la materia de física general, los diferentes laboratorios fueron realizados en la universidad popular del Cesar con el respectivo permiso de los profesores y encargados del área. Con la realización de las diferentes prácticas se pudo comprobar y reforzar los conocimientos adquiridos con las lecturas propuestas para la materia.

Informe de Laboratorio Física General Sesión No 1 – Practicas 1, 2

Ortiz Ruíz Miguel Ángel Mendivelso Rincón Juan Pablo

Castillo Castellanos Oscar Javier Duarte Díaz Cristian Camilo

Practica 1 Proporcionalidad

Abstract This report contains practical laboratory conducted in laboratory proportionality between two variables which analyzes the results and come to a conclusion

Resumen Este informe de laboratorio contiene la práctica realizada en laboratorio sobre proporcionalidad entre dos variables la cual se analizan los resultados y se llega a una conclusión

Introducción En este documento se enfoca en el tema de proporcionalidad entre dos magnitudes medibles. Las cuales son comprobadas experimentalmente a través de una prueba de laboratorio, con los datos obtenidos se analizaran, realizando gráficos que demuestres la relación entre las magnitudes involucradas, también se obtendrá la relación de proporcionalidad entre las dos magnitudes y se analizaran los resultados obtenidos de esta manera llegar a una conclusión clara y coherente.

Datos de la prueba de laboratorio Los datos obtenidos de la pruebas de laboratorio fueron ordenados en una tabla que se muestra a continuación.

Tabla 1. Datos obtenidos en el laboratorio

Estos datos son organizados y se grafican para su posterior análisis, la gráfica con los datos obtenidos de la tabla 1, se observa a continuación.

Relación de proporcionalidad La relación de proporcionalidad entre las variables masa-líquido y volumen líquido se muestra a través del método estadístico de mínimos cuadrados expuesto a continuación.

Tabla 2. Datos obtenidos de modelo de mínimos cuadrados

Como se observa en la gráfica 1 la relación que tiene las dos variables es una relación lineal.

A partir de los datos de la tabla dos se obtiene una relación de proporcionalidad entre las variables ML(g) y V(ml) calculadas a partir de las siguientes formulas.

푚 =10 ∗ 37890,8 − 540,09 ∗ 550

10 ∗ 37292,74 − 540,09= 1.007

푏 =550 ∗ 37292,7 − 540,09 ∗ 37890,8

10 ∗ 37292,74 − 540,09= 0,57

Con los dos datos obtenidos de las ecuaciones anteriores se puede construir la ecuación que relaciona las dos variables masa-liquido vs volumen.

푀 = 1.007푉 + 0.57

Esta ecuación demuestra la linealidad entre masa-liquido vs volumen-liquido.

Relación entre masa-líquido y volumen

la relación entre dos magnitudes físicas se puede encontrar a través de una constante que relaciona matemáticamente dos magnitudes físicas, y se describe matemáticamente como :

푦 = 푚푥

Donde y es el eje de las variables dependientes, m es la constante que relaciona las dos variables y x es la variable independiente.

Para calcular esta constante de relación o proporción entre las dos variables se toma la variable dependiente y se divide entre la variable independiente de la siguiente manera:

푚 =푦푥

En este caso y con ayuda del grafico 1 se toman un valor de cada variable y se realiza la operación.

푘 =60

58.8= 1.020

Donde k=m

Esta constante tiene una relación o proporción directa con la masa-líquido y el volumen-liquido, es la pendiente de la recta que forma estas dos variables e indica el incremento que tiene la masa-liquido con el volumen-liquido, es decir cada vez que incrementa la masa del líquido el volumen del líquido incrementa con la misma proporción que incrementa la masa del líquido, este incremento es la constante de proporcionalidad calculada anteriormente.

Densidad de fluidos

Tabla 3. Datos obtenidos y densidad calculada

En la tabla 3 se observa los cálculos de la densidad del agua y el alcohol con los datos obtenidos en la experiencia de laboratorio, comparando la densidad con la constante de proporcionalidad obtenida anteriormente la densidad de los líquidos, agua y alcohol son constantes para temperaturas y presión constantes, la densidad de los anteriores fluidos es una constante de proporcionalidad, cuando aumenta la masa del líquido también aumenta la densidad y cuando aumenta el volumen disminuye la densidad, es decir la densidad es directamente proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen.

Al comparar la densidad del agua y el alcohol la diferencia radica en el volumen por masa que puede contener cada líquido, es decir que con un una cantidad de masa igual, el alcohol y el agua contienen volúmenes diferentes, el alcohol contiene un mayor volumen que el agua, esta es la diferencia en la densidad del alcohol con respecto al agua.

En la densidad de los líquidos también influye el ambiente, como la presión y temperatura pueden llegar a cambiar el volumen del líquido esto implica un cambio de densidad.

Relaciones de proporcionalidad directa

En la vida cotidiana existe variables que contienen proporcionalidad directa, ejemplo de estas son:

La segunda ley de newton, la fuerza es directamente proporcional al producto de la masa por la aceleración matemáticamente se describe de la siguiente manera:

퐅 = 퐦 ∗ 퐚

Donde F es la fuerza m es la masa y a es la aceleración.

Trabajo, que relaciona a la fuerza con el desplazamiento, matemáticamente de describe de la siguiente forma:

퐖 = 퐅 ∗ 퐝

Donde w es el trabajo, F es la fuerza y d es el desplazamiento. El trabajo es directamente proporcional al producto de la fuerza por el desplazamiento.

La ley de ohm, el voltaje es directamente proporcional al producto de la intensidad por la resistencia, matemáticamente de describe así:

퐕 = 퐈 ∗ 퐑

Donde v es el voltaje, I es la intensidad, y R es la resistencia

Relaciones de proporcionalidad inversa En el mundo físico también existen relaciones de proporcionalidad inversa, se pueden mencionar algunos ejemplos. La presión es proporcional a la fuerza e inversamente proporcional al área matemáticamente se describe así:

퐏 =퐅퐀

Donde P es la presión, F es la fuerza y A es el área de contacto. En la segunda ley de newton la aceleración es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa matemáticamente se describe así:

퐚 =퐅퐦

Donde a es la aceleración, F es la fuerza y m es la masa.

En la ley de ohm la intensidad es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la Resistencia matemáticamente se describe así:

퐈 =퐕퐑

Donde I es la intensidad, V es el voltaje y R es la Resistencia.

Conclusiones La proporcionalidad directa e inversa determina muchos fenómenos físicos, muchas variables del mundo físico se relacionan con modelo de proporcionalidad, en este caso al graficar la relación de masa-liquido vs volumen se observa una recta que tiene una pendiente, está pendiente es la constante de proporcionalidad y cada vez que la masa del líquido aumenta el volumen del líquido aumenta con la misma proporción, esta proporción en el aumento del volumen es la constante de proporcionalidad es decir, cuando aumenta la masa del líquido el volumen aumenta con una proporción constate, esta proporción constante es la constante de proporcionalidad. En la experiencia de laboratorio con el picnómetro para hallar la densidad de dos líquidos, en este caso el agua y el alcohol, la densidad es directamente proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen, esto es que al aumentar la densidad disminuye el volumen y al aumentar el volumen disminuye la densidad, se puede comparar la densidad del agua con la densidad del alcohol, estos dos fluidos tienen diferentes densidades, esto se debe al aumente del volumen por masa en el alcohol en comparación al agua, de esta manera la densidad del alcohol es menor.

Agradecimientos Agradecer al laboratorio de física de la unad y a sus integrantes por haber colaborado en la realización de este informe.

Referencias P. ZITZEWITZ, R. NEFT, “fisica principios y problemas”,Mc Graw Hill interamericana S.A , Bogota, 1995, pp. 84-216

Practica 2 Instrumentos de medición

Abstract This document has a study from the practice of measuring instruments shows the accuracy and precision, for these purpose different elements are measured and calculated the volume of each element

Resumen Este documento cuenta con un estudio desde la práctica de los instrumentos de medición se observa la exactitud y precisión, para este propósito se miden diferentes elementos y se calcula el volumen de cada elemento

1. Introducción Los instrumentos de medición son muy utilizados en la vida diaria en diferentes situaciones, este documento contiene el estudio de los instrumentos de medición atreves de una prueba de laboratorio, se estudian las diferentes situaciones que se presentan a la hora de utilizar los diferentes instrumentos de medición, estas situaciones se presentan a continuación.

Volúmenes de cilindro, arandela y esfera

Fig. 1. Arandela

La fórmula matemática para calcular el volumen de la arandela se muestra a continuación:

푉 = 휋(푅 − 푟 ) ∗ ℎ

Dónde:

V= volumen de la arandela. π = 3.14159 R= radio exterior r = radio interior h = espesor de la arandela Como tenemos el diámetro interior y el diámetro exterior, se puede hallar los radios interior y exterior de la arandela para poder aplicar la formula mencionada anteriormente.

Como el radio es la mitad del diámetro se calcula el diámetro interior y exterior de la siguiente manera:

푟 =12∗ 0.71 = 0.355

푅 =12∗ 1,98 = 0.99

Obtenidos los radios, se puede emplear la formula anterior del volumen para arandelas mencionado anteriormente.

푉 = 휋(0,99 − 0,355 ) ∗ 0,12 = 0,32푐푚

Este resultado se encuentra en la tabla 1, como el volumen que contiene la arandela.

Fig. 1. Cilindro

Para calcular el volumen del cilindro matemáticamente la fórmula del volumen es la siguiente:

푉 = 휋푟 ℎ

Dónde: V= volumen del cilindro π = 3.14159 r = radio del cilindro h = altura del cilindro con el diámetro obtenido en el laboratorio que se encuentra en la tabla 1.

푟 =12∗ 0.71 = 0.355

Aplicando la fórmula matemática para hallar el volumen del cilindro se obtiene:

푉 = 휋0.355 ∗ 1,74 = 0.68푐푚

Para calcular el volumen de la esfera se utiliza la siguiente fórmula matemática:

푉 =43휋푟

Dónde: V = volumen de la esfera π = 3.14159 r = radio de la esfera se calcula el radio de la esfera con el diámetro medido anteriormente que se encuentra la tabla 1.

푟 =12∗ 1,61 = 0.805

Con el radio ya se puede calcular el volumen de la esfera.

푉 =43휋0.805 = 2.18푐푚

Estos datos se observan en la tabla 1.

Fig. 1. Esfera

Tabla 1. Calibrador pie de rey

Tabla 2. Tornillo micrométrico

Las medidas que se realizan con los instrumentos anteriormente mencionados tienen algunas diferencias en las mediciones realizadas en los diferentes elementos. Para calcular las diferencias de medida entre los dos instrumentos de medición, se hace para cada elemento. Para la diferencia de medición de la arandela entre el calibrador y el tornillo se realizan a continuación.

푑푖푓푒푟푒푛푐푖푎푒푛푒푙푑푖푎푚푒푡푟표푒푥푡푒푟푖푟표

= 2,14− 1.98 = 0.16푐푚

Las demás diferencia se deben a precisión de los instrumentos de medida.

Precisión

La precisión mide el grado de certeza con la cual se produce la medición de una cantidad, la precisión de un aparato de medida está limitada por la división más pequeña de la escala.

Exactitud Es el grado de concordancia entre el valor medido de una cantidad y su valor estándar, la exactitud de un instrumento depende de la semejanza de sus medidas y la de un patrón establecido.

Conclusiones

En los instrumentos de medición pueden existir errores en la medición, ya sea por las personas que leen los instrumentos o por falta de calibración del instrumento, se debe tener cuidado en estos aspectos a la hora tomar medidas con los diferentes instrumentos, con respecto al calibrador pie de rey y el tornillo micrométrico, el tornillo micrométrico es más preciso al momento de tomar la medida

Agradecimientos Agradecer al laboratorio de física de la unad y a sus integrantes por haber colaborado en la realización de este informe.

Referencias P. ZITZEWITZ, R. NEFT, “fisica principios y problemas”,Mc Graw Hill interamericana S.A , Bogota, 1995

TITULO: Proporcionalidad directa y medición.

OBJETIVOS: Comprobar la relación de proporcionalidad entre diferentes magnitudes. PROBLEMA: En los estudios que usted ha tenido sobre proporcionalidad, se encuentra con una variable dependiente y otras independientes. En la medición de un líquido ¿Cuáles serían éstas? ¿Cuál sería la constante de proporcionalidad? MATERIALES

Una probeta graduada de 100 ml Un vaso plástico Balanza Agua Papel milimetrado.

PROCEDIMIENTO

1. Identifique los objetos que usará en la práctica. Defina que es una

balanza. Es un instrumento que sirve para medir la masa

2) Calibre el cero de la balanza.

3)Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0.

Se determinó que la masa de la probeta graduada de 100ml es de m0 116 gr

4) Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml, de líquido en la probeta y

Determine en cada caso la masa de la probeta más el líquido MT Después de determinar la masa de la probeta sin líquido se realizaron 10 mediciones, iniciamos de 10 ml hasta 100ml con un aumento constante de 10 ml a. Determine correctamente cuál es la variable independiente.

RTA/La variable independiente es la masa líquido

b. Determine la variable dependiente RTA/La variable dependiente es el volumen.

5) Calcule la masa del líquido ML sin la probeta para cada medición. Se determinó que para cada medición la mala liquido es 1

6) Registre estos resultados en la siguiente tabla V

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

MT

126 136 146 156 166 176 186 196 206 216

ML

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

K

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

7) Trace una gráfica masa-liquido Vs volumen

8) Calcule la constante de proporcionalidad Determinamos la siguiente formula

126136

146156

166176

186196

206216

0

50

100

150

200

250

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Y2-y1 136-126 10 ______ ________ ______ = 1 X2-x1 20-10 10

Segunda Parte TITULO: Medición.

OBJETIVOS: Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el laboratorio y en Algunas empresas para la medida de longitudes. PROBLEMA: En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para realizar mediciones. En qué consiste la medición de longitudes?, ¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos? ¿En qué área se utilizan? MATERIALES:

Calibrador Tornillo micrométrico Materiales para medir su espesor: láminas, lentes, esferas, etc

1) Identifique los objetos que usará en la práctica Calibrador: es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.

Tornillo micrométrico: Es un instrumento que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas demilímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.

2) Determine y registre cual es la precisión del aparato.

3) Haga un dibujo de la pieza problema (prisma, lámina, etc.) e indique sobre el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida debe realizarse al menos tres veces y se tomará el valor medio de todas ellas). 4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras. 5) Complete la siguiente tabla:

TITULO: Cinemática

OBJETIVOS: Reconocer las gráficas de los movimientos rectilíneos acelerados. PROBLEMA: Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo? MATERIALES:

Cinta Registrador de tiempo Una polea Un carrito Una cuerda Un juego de pesas

1) Pida al tutor instrucciones para utilizar la cinta registradora y el registrador de tiempo.

2) Corte un pedazo de cinta aproximadamente de 1 ,50 m de largo.

3) Conecte el registrador de tiempo a la pila y suelte el carrito para que éste se deslice libremente por la superficie de la mesa.

4) Tome como medida de tiempo el que transcurre entre 11 puntos

es decir 10 intervalos, (se podría tomar otro valor pero éste es el más aconsejable). 1 30 cm 0.28 0.28

2 60 cm 0.37 0.65 3 90 cm 0.61 1.26 4 120 cm 0.91 2.17 5 150 cm 1.08 3.25

5) Complete la siguiente tabla Orden del intervalo de tiempo

1 2 3 4 5

Velocidad Media

107.14 162.16 147.54 131.86 138.8

6) Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un grafico V X t Y determine que tipo de función es.

La grafica corresponde a una función cuadrática con dominio limitado [0,∞], una semiparábola con vértice en el origen

7) Con base en los datos de la tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, así:

30

60

90

120

150

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0.28 0.37 0.61 0.91 1.08

Series1

.,1

,1

2132

121 etcVVaVVa

Y registre los resultados en la siguiente tabla:

Orden del intervalo de tiempo

1 2 3 4 5

Aceleración

0.0026 0.0022 0.0041 0.0066 0.0077

8) Complete la siguiente tabla tomando toda la distancia recorrida incluyendo la de anteriores intervalos de tiempo.

Distancia recorrida En cm

30 60 90 120 150

Tiempo s

0.28 0.37 0.61 0.91 1.08

PRIMERA PRÁCTICA: Proporcionalidad directa y Medición.

OBJETIVOS Aprender a determinar los errores en las mediciones.

Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el laboratorio y en algunas empresas para la medida de longitudes.

Estudiar los conceptos básicos sobre medidas y errores en el laboratorio.

Comprobar la relación de proporcionalidad entre diferentes magnitudes.

Diferenciar variables dependientes de las independientes.

PROBLEMA: En los estudios que usted ha tenido sobre proporcionalidad, se encuentra con una variable dependiente y otras independientes. En la medición de un líquido ¿Cuáles serían éstas? ¿Cuál sería la constante de proporcionalidad? Con el desarrollo de esta práctica observamos que para este caso la variable independiente es el volumen y la independiente la masa.

MATERIALES:

Una probeta graduada de 100 ml Un vaso plástico Balanza Agua Papel milimetrado.

Calibrador Tornillo micrométrico esferas Moneda

PROCEDIMIENTO:

1) Identifique los objetos que usará en la práctica. Defina que es una

balanza. Se denomina con el término de balanza al instrumento que sirve y se utiliza para medir o pesar masas. El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y

comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.

2) Calibre el cero de la balanza. Comprobamos que la balanza este calibrada y marque bien el cero.

3) Determine la masa de la probeta y tome este valor como m . Tomamos la probeta y ponemos sobre la balanza para hallar su peso y este fue de: 150,2 gr. Ahora sabemos que nuestro m es 150,2 gr.

4) Vierta 10 ml, 20 ml, 30 ml, hasta llegar a 100 ml, de líquido en la probeta y determine en cada caso la masa de la probeta más el líquido MT

Los datos obtenidos los registramos en la siguiente tabla: Tabla 1

a. Determine correctamente cuál es la variable independiente. b. Determine la variable dependiente Como lo podemos observar en la tabla de resultados la variables independiente es el volumen V(ml) y la variable dependiente es la masa Mt(gr).

5) Calcule la masa del líquido ML sin la probeta para cada medición. Registre estos resultados en la siguiente tabla

V(ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Mt(gr) 159.6 169.3 178.8 188.6 198.2 207.6 217.2 227 236.7 246.2

V(ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

6) Trace una gráfica masa-líquido Vs Volumen.

7) Calcule la constante de proporcionalidad. Como sabemos D = , para hallar la constante aplicamos esta fórmula.

D =9.410 = 0.94

D =19.120 = 0.955

D =28.630 = 0.953

D =38.440 = 0.96

Mt(gr) 159.6 169.3 178.8 188.6 198.2 207.6 217.2 227 236.7 246.2 ML(gr) 9.4 19.1 28.6 38.4 48 57.4 67 76.8 86.5 96

D =4850 = 0.96

D =57.460 = 0.956

D =6770 = 0.957

D =76.880 = 0.96

D =86.590 = 0.961

D =96

100 = 0.96 Luego hallamos el promedio de las densidades:

D =0.94 + 0.955 + 0.953 + 0.96 + 0.96 + 0.956 + 0.957 + 0.96 + 0.961 + 0.96

10 D = 0.956 Como se aproxima a 1, Podemos decir que la constante es 1. SEGUNDA PARTE: PROCEDIMIENTO CON EL CALIBRADOR

PROBLEMA En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para realizar mediciones. ¿En qué consiste la medición de longitudes? ¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos? ¿En qué área se utilizan?

¿En qué consiste la medición de longitudes? Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud. ¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos? Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de 0.001“ y de 1/1 28″. Tornillo micrométrico: En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,01 mm. Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm ¿En qué área se utilizan? Su uso más común es en los talleres de máquinas herramientas, o sea tornería, fresado, ajuste mecánico, etc.; también se utilizan en la mecánica automotriz, especialmente en el área de rectificado de motores, y ajustes generales de distancias como en el diferencial, etc.

PROCEDIMIENTO CON CALIBRADOR

1) Identifique los objetos que usará en la práctica.

Para el desarrollo de esta práctica, utilizaremos un calibrador, una moneda y unas esferas de diferentes tamaños y materiales. 2) Determine y registre cual es la precisión del aparato. El calibrador con el que vamos a trabajar es el CALIBRADOR PIE DE REY UNIVERSAL 101-107, la escala de la parte inferior esta en milímetros y la superior en pulgadas. Su margen de error es de 0.05mm 3) Haga un dibujo de la pieza problema (esferas y moneda.) e indique sobre el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones.

4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras. Como sabemos que el volumen de la esfera se halla con la formula 푉 = 휋 ∗ 푟

Nosotros hayamos el diámetro, pero sabemos que el radio de una esfera es igual a la mitad del diámetro. En la siguiente tabla relacionaremos dichas medidas: Pieza Esfera grande Esfera

mediana Esfera pequeña

Moneda

Diámetro 38,95 mm 25,50 mm 16,3 mm 23,2 mm Radio 19,475 mm 12,75 mm 8,15 mm 11,6 mm Volumen 30940,049푚푚 8681,987푚푚 2267,573푚푚 6538,265푚푚 5) Complete la siguiente tabla: medidas 1 2 3 4 5 Promedio Esfera grande

38,95mm 38,94mm 38,94mm 38,95mm 38,95mm 38,95mm

Esfera mediana

25,48mm 25,52mm 25,49mm 25,50mm 25,49mm 25,50mm

Esfera pequeña

16,2mm 16,3mm 16,3mm 16,4mm 16,3mm 16,3mm

Moneda 23,2mm 23,2mm 23,3mm 23,2mm 23,3mm 23,2mm

PROCEDIMIENTO CON TORNILLO MICROMÉTRICO O PALMER

1) Identifique los objetos que usará en la práctica.

Para el desarrollo de esta práctica, utilizaremos un tornillo micrométrico, una moneda y unas esferas de diferentes tamaños y materiales. 2) Determine y registre cual es la precisión del aparato. El palmer está compuesto por dos partes principales que son las que determinan la precisión una es el paso de rosca, para el palmer que vamos a usar en este laboratorio ese paso de rosca es de 0,5 mm, de modo que cuando el limbo graduado da una vuelta completa el tornillo avanza 0,5mm. Para el palmer que se usara en este laboratorio está dividido en 50 partes iguales. Entonces su precisión está dada por:

= , = 0,01푚푚 4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras. Como sabemos que el volumen se halla con la formula 푉 = 휋 ∗ 푟 Nosotros hayamos el diámetro, pero sabemos que el radio de una esfera es igual a la mitad del diámetro. En la siguiente tabla relacionaremos dichas medidas; Pieza Esfera

mediana Esfera pequeña

Moneda

Diámetro 25,31 mm 16,39 mm 23,3 mm Radio 12,65 mm 8,2 mm 11,65 mm Volumen 8479,303푚푚 2309,564푚푚 6623,177푚푚

5) Complete la siguiente tabla:

medidas 1 2 3 4 5 Promedio Esfera

mediana 25,31mm 25,29mm 25,28mm 25,41mm 25,28mm 25,31mm

Esfera pequeña

16,38mm 16,37mm 16,41mm 16,40mm 16,42mm 16,39mm

Moneda 23,29mm 23,30mm 23,28mm 23,31mm 23,32mm 23,3mm

CONCUSIONES

En el desarrollo de la práctica utilizamos dos instrumentos diferentes,

el micrómetro, y el pie de rey. Aunque estos instrumentos se usan de

manera diferente tienen un fin común, y son muy exactos.

Con el pie de rey podemos tomar medidas de profundidad, espesores

de piezas, dimensiones interiores de una cavidad entre otros.

Mientras que con el palmer solo se puede medir el tamaño de algunos

objetos. En la práctica observamos que no es muy efectivo para

objetos grandes, por ejemplo la esfera grande no se puedo medir con

este instrumento porque su tamaño sobrepasaba la capacidad del

palmer.

En conclusión ambos aparatos son instrumentos de medición muy

precisos y útiles.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Precisi%C3%B3n_y_exactitud

SEGUNDA PRÁCTICA: Cinemática y Fuerzas PRIMERA PARTE: Movimiento Uniformemente Variado

OBJETIVOS Comprobar algunas de las leyes de la cinemática

Obtener la velocidad y aceleración de un objeto móvil a partir de las

mediciones de la posición con respecto al tiempo. Construir una tabla con los resultados, elaborar una gráfica, proponer

una relación analítica y determinar sus parámetros.

Interpretar los resultados desde el punto de vista físico.

PROBLEMA

¿Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo? (Recuerden que esta pregunta se debe responder a partir de la experiencia del laboratorio)

Como sabemos la velocidad final está dada por la siguiente formula: Xf = Xo + Vo*t + 1/2a*t^2

Dónde: Vf = Velocidad final Vo = inicial Xf = Posición final Xo = inicial a = aceleración t = tiempo

Y esto lo comprobamos en el desarrollo de la práctica, cuando observamos que una buena toma del tiempo, y una buena medida de las distancias es la clave para obtener unos buenos resultados.

PROCEDIMIENTO

1) Pida al tutor instrucciones para utilizar la cinta registradora y el registrador de tiempo.

2) Corte un pedazo de cinta aproximadamente de 1 ,50 m de largo. 3) Conecte el registrador de tiempo a la pila y suelte el carrito para que

éste se deslice libremente por la superficie de la mesa.

4) Tome como medida de tiempo el que transcurre entre 11 puntos es decir 10 intervalos, (se podría tomar otro valor pero éste es el más aconsejable).

Masa (gr) Distancia (cm) 20 40 60 80 100

5 0,81 (s) 1,36 (s) 1,58 (s) 1,71 (s) 1,85 (s) 10 0,77 (s) 1,01 (s) 1,21 (s) 1,13 (s) 1,39 (s) 20 0,66 (s) 0,88 (s) 0,91 (s) 0,97 (s) 1,20 (s) 50 0,57 (s) 0,69 (s) 0,81 (s) 0,86 (s) 0,99 (s) 100 0,52 (s) 0,57 (s) 0,67 (s) 0,71 (s) 0,83 (s)

5) Complete la siguiente tabla

푣 =푑푡

Intervalo de tiempo (seg)

0,81 1,08 1,36 1,47 1,58 1,645 1,71 1,78 1,85

Velocidad media

24,69 27,05 29,41 33,69 37,97 42,37 46,78 50,41 54,05

6) Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un gráfico V X t Y determine qué tipo de función es.

En base a la forma curva a la que tiende la gráfica se puede decir que es una función exponencial de segundo grado, es decir una función cuadrática.

7) Con base en los datos de la tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, así:

.,1

,1

2132

121 etcVVaVVa

Y registre los resultados en la siguiente tabla:

Intervalo de tiempo (seg)

0,81 1,08 1,36 1,47 1,58 1,645 1,71 1,78 1,85

Aceleración 30,48 25,04 21,62 22,91 24,03 25,83 27,35 28,32 29,21

CONCLUSION

En el desarrollo de la práctica observamos que a menor distancia menor tiempo y mayor velocidad, La distancia y el tiempo son directamente proporcionales, la aceleración es el cambio que sufre la velocidad respecto al tiempo, por eso es muy importante tener cuidado en el momento de la toma del tiempo y la distancia para obtener unos buenos resultados. Evidenciamos que el Movimiento Uniformemente Variado, se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo de la velocidad varia proporcionalmente al tiempo. Por lo tanto, la aceleración normal varía porque, la velocidad varía uniformemente con el tiempo. La velocidad media (v) es el cociente que resulta de dividir la distancia recorrida (d) entre el tiempo empleado en recorrerla (t).

SEGUNDA PARTE: Fuerzas

MATERIALES

Dos soportes universales Dos poleas Juego de pesitas Dos cuerdas Un Transportador

OBJETIVO

Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas.

PROBLEMA

En ciertas ocasiones necesitamos encontrar las condiciones de equilibrio para encontrar valores para determinados problemas, además de entender la descomposición de un vector en sus componentes.

PROCEDIMIENTO

Monte los soportes y las poleas como se indica

1. Tome varias pesitas y asígneles el valor M3 2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibren el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papel milimetrado.

CONCLUSIONES En el desarrollo de la práctica observamos cómo están relacionados el peso, el ángulo en que se ponga y la distancia de la cuerda que lleva la masa que se adiciona. Lograr el equilibrio en un sistema que tiene masas de diferentes pesos, puede llegar a ser complicado, por eso además de tener cuidado en la toma de los pesos y la medición de los ángulos hay que tener un poco de paciencia.