Física Médica Guía Práctica 2015 II

FSICA MDICA

INDICE DE PRCTICAS DE LABORATORIO

1 INTRODUCCION A LA FISICA MDICA

2 INTERPRETACION DE MEDICIONES

3 CALCULO DE ERRORES

4 INTERCAMBIO DE ENERGIA POTENCIAL ENTRE UN RESORTE Y UNA MASA

5 PRACTICA CALIFICADA.

6 DETERMINACION DE LA PRESION MANOMETRICA PULMONAR.

7 CALORIMETRIA

8 EXAMEN PARCIAL

9DENSIDAD RELATIVA DE UN ORGANO Y SUERO DE LA SANGRE DE UN ANIMAL

10 CENTRO DE GRAVEDAD

11 DETERMINACION DE LA FUERZA MUSCULAR EN UNA PERSONA

12 CORRIENTE ELECTRICA.

13 PRCTICA CALIFICADA

14 DEFECTOS DE LA VISION

15 EXPOSICION DE TRABAJOS DE INVESTIGACION

16 EXAMEN FINAL

17 ENTREGA DE PROMEDIOS

ELABORADO PORINGENIERO JORGE MONTAO PISFIL

MODIFICADO POR:Mg ANTONIO QUEZADA REYES

INTRODUCCION A LA FISICA MDICA

1.- En el laboratorio los alumnos se distribuirn de acuerdo a su nmero de mesa.

2.- Presentacin de los docentes encargados de las prcticas.

3.- Disertar sobre la importancia del curso de Fsica mdica.

4.- Explicar la relacin de Fsica mdica con otros cursos de la carrera de medicina:Bioqumica, Farmacologa, Semiologa,Salud Pblica, Estadstica y

Universidad de San Martn de PorresFacultad de MedicinaToxicologa

Gua de Laboratorio10Fsica Biolgica

PRCTICA No 2

INTERPRETACIN DE MEDICIONES

I. OBJETIVOS

Identificar y aprender a manejar algunos instrumentos empleados en las mediciones de cantidades fsicas.Expresar correctamente el resultado de una medicin directa

II. INFORMACIN TERICA

MEDICIN

Es aquel proceso por medio del cual se le asigna un valor numrico a una propiedad fsica de algn objeto o fenmeno con el propsito de establecer una comparacin, en la cual intervienen tres sistemas: el sistema OBJETO o FENMENO que se desea medir, el sistema de medicin o INSTRUMENTO, el sistema de comparacin que se define como UNIDAD. Ejemplo: En el proceso denominado Medicin de LONGITUDinterviene- El objeto cuya longitud se desea medir.- El instrumento, que puede ser una regla graduada.- La unidad de medida, la cual est incluida en la regla graduada (cm, mm, etc)

Toda medida debe de ir seguida por la unidad, obligatoriamente del SistemaInternacional de unidades de medida.

Cuando medimos algo debemos tener gran cuidado para no producir una perturbacin en el sistema que est bajo observacin. Por ejemplo, cuando medimos la temperatura de un cuerpo, lo ponemos en contacto con un termmetro. Pero cuando los ponemos juntos, algo de energa o "calor" se intercambia entre el cuerpo y el termmetro, dando como resultado un pequeo cambio en la temperatura del cuerpo que deseamos medir. As, el instrumento de medida afecta de algn modo a la cantidad que desebamos medir.

Adems, todas las medidas estn afectadas en algn grado por un error experimental debido a las imperfecciones inevitables del instrumento de medida, o las limitaciones impuestas por nuestros sentidos que deben de registrar la informacin.

Todo resultado experimental o medida hecha en el laboratorio debe de ir acompaada del valor estimado del error de la medida y a continuacin, las unidades empleadas.Por ejemplo, al medir una distancia hemos obtenido: 297 2 mm.

De este modo entendemos que la medida de dicha magnitud est en alguna parte entre 295 mm y 299 mm. En realidad, la expresin anterior no significa que se est seguro de que el valor verdadero est entre los lmites indicados, sino que hay cierta probabilidad de que est ah.

Medicin directa

Es el resultado de la comparacin directa, que se establece entre una cantidad fsica conocida con un patrn o con las unidades de una escala patrn. Adems toma en cuenta el nmero de veces que la unidad est contenida en la cantidad. Se realiza con la ayuda de instrumentos y utilizando cantidades fsicas fundamentales (longitud, masa, tiempo).Ejemplo:- La medicin de la talla de una persona utilizando una cinta mtrica graduada hasta en mm.- Medir el volumen de un lquido en una probeta, pipeta y/o bureta.- Determinar la masa de un objeto en una balanza.-

Medicin indirecta

Es el resultado del clculo de un valor como una funcin de una o ms mediciones directas. Se expresa la medicin utilizando frmulas matemticas y cantidades fsicas derivadas.

Ejemplo:- La medida de la cantidad de glucosa presente en la sangre.- La medida de la cantidad de triglicridos.- La medida de la cantidad de urea presente en el organismo humano.

oMEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

MEDIA ARITMETICA:Se obtiene de la sumatoria de los datos y este resultado se divide entre el nmero de datos

Ejemplo: Datos:25,26,24,25,25,26,28

Media aritmtica = 25+26+24+25+25+26+28 = 25,577MEDIANA:Es el dato medio del nmero de datos.

24,25,25 25 26,26,28 La mediana es 25

MODA

Es el dato que ms se repite: Moda es 25

DESVIACIN MEDIA ( X )

La desviacin media de un conjunto de lecturas de determinada cantidad fsica X se define por:n X i XX = i =1 n

. . . (7)

Ejemplo: Para los valores de masa 25 g; 26 g; 24 g; 25 g, 25g 26g, 28g se tiene:

m = 25,57 g. Luego:

(25-25.57)+(26-25.57)+ (24-25.57)+(25-25.57)+ (25-25.57)+(26-25.57)+ (28-25.57) = 0.03577

DESVIACIN ESTNDAR DEL PROMEDIO ( x )Para fines prcticos, si se trabaja con una muestra de mediciones, la desviacin estndar se calcula con la siguiente expresin:

(X i X) 2x =

n(n 1)

. . . (7)

Desviacin estndar = 0.126/42

Desviacin estndar = 0.0003

III. PARTE EXPERIMENTAL

Materiales:a) Regla graduada en mm.

b) Pie de rey.

c) Balanza de brazos.

d) Cronmetro.

e) Probeta graduada en ml.

f) Muestras diversas para su medicin

Procedimiento:

OBTENCIN DE MEDIDAS DIRECTAS

Elegir y describir cada uno de los instrumentos de medicin anotando en la tabla 1 su aproximacin de medida y la incertidumbre absoluta asociada respectivamente.

Sensibilidad: Es la unidad de medida de menor valor que se puede obtener.

TABLA No 1INSTRUMENTO DEMEDIDAAPROXIMACIN DEMEDIDASENSIBILIDAD

1. Regla

2. Pie de Rey

3. Balanza de Brazos

4. Cronmetros

5. Probeta

Realizar mediciones directas por una sola vez de las dimensiones requeridas de las muestras o situaciones propuestas y expresar correctamente el valor probable bajo el esquema de la tabla 2.

TABLA N 2

X (TUBO)X(PROBETA)X(PIPETA)LONGITUDL = L = L = MASAm = m = m = PESOt = t = t = VOLUMENV = V = V = DIMENSION VALOR PROBABLE (X)

Ahora con el pie de rey, mida el largo y dimetro del dedo medio de uno de los integrantes de su grupo, 6 veces (cada integrante mide una vez) y registre en las tablas (3) Aplicar el criterio de MEDIA ARITMETICA,MEDIANA ,MODA

TABLA N 3

lectorlecturaM.aritmeticaMedianaModa

1

2

3

4

5

TABLA N 4Con el cronmetro, mida el tiempo que demora 10 pulsaciones en la vena de la mueca de uno de los integrantes del grupo, repita el proceso 6 veces ms y registre en la tabla

lectorlecturaM.aritmeticaMedianaModa

1

2

3

4

5

TABLA N 5Con BALANZA, realizar 05 pesadas de un objeto y aplicar en la tabla 05

LecturaM.aritmeticaMedianaModaDesviacin mediaDesviacin estandar

1

2

3

4

5

PRCTICA No 3

CLCULO DE ERRORES

IV. OBJETIVOS

Identificar y aprender a manejar algunos instrumentos empleados en las mediciones de cantidades fsicas.Expresar correctamente el resultado de una medicin directaAplicar correctamente la teora de errores en su propagacin para obtener una medicin indirecta.

ERROR DE MEDIDA

Es la diferencia entre el valor medido de una magnitud fsica (X) y el valor exacto(XV).

E = X XV . . . (1)Los errores pueden surgir por diferentes razones. Por ello, es necesario clasificarlos en errores sistemticos y errores aleatorios o accidentales.

Errores sistemticos

Se denominan sistemticos porque dan efectos consistentes, ya que su presencia, permite la obtencin de valores que son ms altos o ms bajos en relacin al valor verdadero.Los errores sistemticos se pueden originar por:- Defectos o falta de calibracin de los instrumentos de medicin.- Malos hbitos y forma peculiar de realizar las observaciones por parte del experimentador.- Las condiciones en las cuales se realizan los experimentos. Dependen de factores como: temperatura, presin y humedad relativa.- La limitada precisin de las constantes universales de las ecuaciones que se usan en el diseo y calibracin de los instrumentos.

Los errores sistemticos se pueden evitar o corregir, sustituyendo el equipo defectuoso, controlando condiciones del experimentador, cambiando el mtodo de medida,

Errores aleatorios o accidentalesSe debe a la suma de gran nmero de perturbaciones individuales y fluctuantes quese combinan para dar lugar a que la precisin de una misma medicin de cada ocasin da un valor algo distinto.En general, los errores aleatorios no se puede eliminar, pero si estimar su valorestadstico.

- INCERTIDUMBRE EXPERIMENTAL

Es el valor posible que puede tener el error experimental en la medicin.Ejemplo: La medicin de la aceleracin debido a l fenmeno de la gravedad expresada como:g = (9,81.34 0,01) cm/s2Indica que el valor probable de g es 981.34 cm/s2, pero debido a la presencia de errores el valor verdadero de g en el lugar de medicin est comprendida dentro del intervalo 981.33 cm/s2 a 981.35 cm/s2.

- INCERTIDUMBRE ABSOLUTA (X)

Presenta los lmites de confianza dentro de las cuales se est seguro (alrededor del 99%) de que le valor verdadero se encuentra en dicho intervalo.Su valor es de la sensibilidad de los instrumentos.

- INCERTIDUMBRE RELATIVA (Ir)

Se define como el cociente de la incertidumbre absoluta y el valor medido. Matemticamente se expresa por:I = Xr X

. . . (2)

- INCERTIDUMBRE PORCENTUAL (%)

Se define como la incertidumbre relativa por 100 %, es decir:

I (%) = Ir. (100 %) . . . (3)

Se usa para especificar la exactitud de una medida.A continuacin se establece los criterios mediante las cuales se asocia la incertidumbre al resultado de una medicin.

INCERTIDUMBRE EN MEDICIONES DIRECTAS

a) Cuando se realiza slo una medicin directa de una cantidad fsica, a la lectura que se obtiene se le asocia generalmente una incertidumbre absoluta, igual a la mitad de la divisin ms pequea (aproximacin) de la escala del instrumento; cuya expresin es:X = 1 (Aproximacin) . . . (4)2X = incertidumbre absoluta

Ejemplo: Si al medir la longitud de un cuerpo con una regla graduada en milmetros se obtiene 120 mm, cuya incertidumbre asociada a la regla es X= 0,5 mm, entonces el resultado se debe indicar as:

L = Lo X . . . (5)L = (120 0,5)mm

Esto significa, que el intervalo de incertidumbre va de 119,5 mm a 120,5 mm.El resultado de la medicin de longitud anterior, tambin se puede expresar asociando la incertidumbre relativa y porcentual, de la siguiente forma:

L = Lo I r L = 120mm 0,0042

L = 120mm 0,42%

b) Cuando se realizan varias mediciones de la misma cantidad fsica estas en general resultan diferentes debido a los errores aleatorios. En este caso surgen dos interrogantes. Cul es el valor que se debe reportar?, Qu incertidumbre es la que se debe asociar al resultado?

i. Segn las consideraciones de la campana de Gauss, el valor ms probable que se debe reportar es la MEDIA ARITMTICA o promedio de las medidas, cuyo clculo se efecta por la expresin:

DESVIACIN MEDIA ( X )

La desviacin media de un conjunto de lecturas de determinada cantidad fsicaX se define por:n X i XX = i=1 n

. . . (7)

DESVIACIN ESTNDAR DEL PROMEDIO ( x )

Para fines prcticos, si se trabaja con una muestra de mediciones, la desviacin estndar se calcula con la siguiente expresin:

(X i X)2x =

n(n 1)

. . . (8)

INCERTIDUMBRE EN MEDICIONES INDIRECTAS

Dado que la mayora de las mediciones que se realizan en la ciencia y en la ingeniera son indirectas, es importante determinar como se propaga la incertidumbre en este tipo de mediciones. A continuacin se establece la incertidumbre asociada en resultados que se obtengan por una suma, resta, producto, cocientes y potencia.

SUMA Y RESTA

Si una magnitud Z se obtiene por la ADICIN o RESTA de dos variables como:

Z = x + w Y = X W

Donde: X = X o X ; W = Wo W

Entonces, la magnitud de la medicin indirecta Z o Y, asociado con la incertidumbreabsoluta Z ser:Z = (X o + Wo ) (X + W) . . . (9)Y = (X o Wo ) (X + W) . . . (10) MULTIPLICACIN

Sea Z una magnitud que se obtiene del producto de dos variables: Donde: Z = XWX = X o X W = Wo WEntonces, la medicin indirecta Z, asociado con la incertidumbre absoluta ser:

Z = Zo Z = X o Wo (X oW + Wo X). . . (11)

X = X o X W = Wo W

DIVISIONSea Z una magnitud que se obtiene del cociente de dos variables: Z = XW

Entonces, el valor de la medicin indirecta Z, asociado con la incertidumbre absoluta, est dado por:

X o

2Z = Z o Z = ( Wo + X + X o W )

. . . (12)Wo Wo

POTENCIASea Z una magnitud que se obtiene de la potencia: Donde: Z = XnX = X o Xn = 1, 2, 3, . . .Entonces la medicin asociada con la incertidumbre absoluta, se calcular de: Z = X n X = X n + (nX n 1 X) . . . (13)o o

Las mediciones indirectas obtenidas por cualesquiera de los casos anteriores, puede expresarse tambin asociando las incertidumbres RELATIVA Y PORCENTUAL en base a las ecuaciones (2) y (3).

INSTRUMENTACIN

Los instrumentos cientficos y tcnicos son dispositivos tiles para obtener, medir, controlar, calcular y comunicar, perfeccionando y prolongando el enlace de las facultades y capacidades humanas.

1. Clases de instrumentos

Instrumentos ciegos.- son aquellos que NO tienen indicacin visible de la variable. Generalmente son de manipulacin como interruptores, termostatos, presostatos, vlvulas, transmisores etc. que solo cumplen con su trabajo sin la necesidad de expresar los cambios graduales de la seal

Instrumentos indicadores.- Poseen una escala para expresar la equivalencia de los datos al operario. Pueden ser analgicos (ejm: manmetro) o digitales (ejm: calculadora, cronmetro digital).

Instrumentos registradores.- Registran la variable medida y controlada con trazos continuos o puntos. Ejm: electrocardiograma

Elementos finales de control.- Es el instrumento que recibe las seales del sistema tomadas por el controlador y las ejecuta directamente sobre la variable controlada.

Elemento primario de medida.- Es el que esta en contacto directo con la variable y dispuesto a transmitir cualquier transformacin de energa en el medio medido.

2. Calibrado de instrumentos

Es un proceso importante porque permite verificar dicho instrumento con respecto a un estndar conocido. Mediante la calibracin se establece la exactitud de los instrumentos, por lo que antes de aceptar la lectura de un instrumento se debe verificar la calibracin para estar seguro de la validez de las mediciones.

3. Definiciones importantes en instrumentacin

Precisin de instrumentos de medida.- Es el grado hasta el cual se puede detectar diferencias entre medidas de una misma magnitud.Alta precisin significa gran proximidad entre los resultados obtenidos en la medicin y baja precisin significa una amplia dispersin de los mismos.Ejm: Una regla que da lectura de 5,0 mm; 5,2 mm y 4,9 mm, es menos preciso que una calibrador que da lecturas de 50,1 mm; 50,2 mm y 50,3 mm.

Exactitud de instrumentos o medidas.- Es el grado hasta el cual da el verdadero valor o seala la proximidad del valor real.Ejm: Una regla de acero es mas exacta que una cinta mtrica a pesar de que tiene igual precisin (con aproximacin a 1mm.)

Sensibilidad.-Es la relacin del movimiento lineal del indicador en el instrumento con el cambio en la variable medida que origina dicho movimiento.Ejm.: la sensibilidad de un voltmetro es de 0.1 cm/volt si tiene una escala de 10 cm de longitud, para un mximo de 100volt.

Legibilidad.- Facilidad con que se puede leer la escala de un instrumento.Ejm: Un instrumento que tenga una escala de 10cm de longitud tendr mayor legibilidad que otro de 5cm en el mismo rango.

Fiabilidad.- Es la medida de la probabilidad de que un instrumento se siga comportando dentro de lmites especficos de error en condiciones especficas y a lo largo de un tiempo determinado.

Campo de medida.- Es el espectro o conjunto de valores de la variable que se mide dentro de los lmites superior o inferior de la capacidad del instrumento.Ejm: El campo de medida de un termmetro clnico e de 35 a 41C.

Alcance.- Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento.Ejm: el valor del alcance de un termmetro clnico es de 6C.

V. PARTE EXPERIMENTAL

Materiales:a) Regla graduada en mm.

b) Pie de rey.

c) Balanza de brazos.

d) Cronmetro.

e) Probeta graduada en ml.

f) Muestras diversas para su medicin

Procedimiento:

OBTENCIN DE MEDIDAS DIRECTAS

Elegir y describir cada uno de los instrumentos de medicin anotando en la tabla 1 su aproximacin de medida y la incertidumbre absoluta asociada respectivamente.

TABLA No 1INSTRUMENTO DE MEDIDAAPROXIMACIN DE MEDIDAINCERTIDUMBRE ABSOLUTA ASOC.(X)

1. Regla

2. Pie de Rey

3. Balanza de Brazos

4. Cronmetros

5. Probeta

Realizar mediciones directas por una sola vez de las dimensiones requeridas de las muestras o situaciones propuestas y expresar correctamente el valor probable bajo el esquema de la tabla 2.

TABLA N 2

DIMENSION VALOR PROBABLE (X)X = Xo XX = Xo IrX = Xo Ir (%)

LONGITUDL = L = L =

MASAm = m = m =

TIEMPOt = t = t =

VOLUMENV = V = V =

Utilizar el pie de rey, para realizar mediciones del dimetro exterior e interior de un tubo de prueba y expresar el valor probable asociando la incertidumbre absoluta en milmetros.

DE = ; Di =

Ahora con el pie de rey, mida el largo y dimetro del dedo medio de uno de los integrantes de su grupo, 5 veces (cada integrante mide una vez) y registre en las tablas (3) y (4). Aplicar el criterio de desviacin media.

TABLA N 3

NLARGO (mm)| Li - L | (mm)

1

2

3

4

5

L =|Li L |/5 =

L =

TABLA N 4

NDIMETRO (mm)| Di D | (mm)

1

2

3

4

5

D = | Di D |/5 =

D =

Con el cronmetro, mida el tiempo que demora 10 pulsaciones en la vena de la mueca de uno de los integrantes del grupo, repita el proceso 4 veces ms y registre en la tabla 5.

Luego expresa el resultado asociando la incertidumbre absoluta (usar criterio de desviacin estandar del promedio).

TABLA N 5

NTIEMPO (s)(ti t )(ti t )

1

2

3

4

5

t ==(ti t) 2 =5(5 1)

Entonces

t =

OBTENCION DE MEDIDAS INDIRECTAS

Utilizando el potencimetro, s e determin:123mg/dl128mg/dl,128mg/dl,126mg/dl,125mg/dl de glucosa en sangre asociando la incertidumbre correspondiente. Exprese los resultados en la tabla 6.

TABLA N 6

MUESTRA

Media aritmetica

Incertidumbre relativa

Incertidumbre Relativa porcentual

IncertidumbreAbsolutaV +

VI. SITUACIONES PROBLEMTICAS

1. Cules de las siguientes mediciones pueden ser clasificadas como directos y porqu?

c) Medicin de un volumen de lquido mediante una pipeta.

...

d) Medicin de la presin atmosfrica mediante el uso de un barmetro de columna de mercurio.

...

e) Medicin del rea de un aula de clases.

...

f) Medicin de la acidez relativa con papel tornasol.

...

2. Si hubiese utilizado otra regla con diferente graduacin, por ejemplo: graduado slo en cm, o medios milmetros, habra encontrado el mismo valor?

...

3. Si un cronmetro tiene una aproximacin en dcimas de segundo. cul sera la expresin del valor probable, si el tiempo medido fuera 40,15 segundos?

...

4. Si una balanza de brazos, tiene aproximacin en un quinto de gramo. Cul sera el valor probable de masa asociada a la incertidumbre porcentual, cuando la masa medida es de 500g?

...

5. Cul ser el valor probable de la longitud y el dimetro del dedo medido, al cul se asocia la incertidumbre absoluta segn el criterio de desviacin estndar del promedio? Compare con el resultado de las tablas 3 y 4.

...

6. Cul ser el valor del tiempo obtenido segn la tabla 5, cuando se asocia la incertidumbre segn el criterio de desviacin media?

...

7. Cules posibles factores han influenciado sobre sus mediciones?

...

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VII. OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES

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VIII. BIBLIOGRAFA Y/O DIRECCIONES DE INTERNET CONSULTADAS

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PRCTICA No 4

INTERCAMBIO DE ENERGA POTENCIAL ENTRE UN RESORTE Y UNA MASA

I. OBJETIVOS

Cuantificar el cambio de energa potencial gravitatoria de un cuerpo y la energa potencial elstica en un resorte estirado.

Observar el intercambio entre ambas energas y verificar la conservacin de la energa total del sistema.


Energa mecnica (EM) .- Es la capacidad para realizar un trabajo mecnico. Las unidades de la energa son las mismas que las del trabajo mecnico (joule, ergio, etc.). La energa mecnica se puede presentar como:

a) Energa cintica (Ec): es la que adquiere un cuerpo cuando est en movimiento.

EC = (1/2)mv2

b) Energa potencial gravitatoria (EPG): es la que se genera cuando un cuerpo se encuentra a cierta altura.

EPG = mgh

c) Energa potencial elstica (EPE): es la que adquiere un cuerpo elstico (ejm: un resorte)cuando lo deformamos.

EPE =(1/2)k(xf-xi)2

Matemticamente, la Energa mecnica es la suma de las tres. Es decir:

EM = EC + EPG + EPE

Teorema del trabajo y la energa cintica: el trabajo de todas las fuerzas actuantes es igual a la variacin de la energa cintica. Es decir:

Wtotal = EC(final) EC(inicial)

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

A) Si estiramos un resorte, este guardar una energa potencial elstica.

B) Si elevamos una masa a una cierta altura, almacenar una energa potencial gravitatoria. C) El cambio de energa potencial de un resorte, cuando se estira una distancia.

X = X2 X1

Se calcula determinando el trabajo realizado para estirar el resorte entre ambas posiciones:

W = Wx2 Wx1 = K ( X 2 X 2 )2 1

D) El cambio de energa potencial gravitatoria cuando una masa cambia de posicin se determina por:Ux2 Ux1 = mg ( x2 x1 )

En las condiciones de nuestro experimento, el cambio de energa potencial gravitatoria U, estar dado por:mg (x2 x1 )

Donde: m = masa; g = aceleracin debido a la fuerza gravitatoria.

E) Es posible comparar la energa potencial gravitatoria perdida por la masa al pasar de la posicin x1 a la posicin x2, con la energa potencial ganada por el resorte al estirarse entre ambas posiciones. Teniendo en cuenta que el cambio total de la energa es cero, se tiene:

O sea:

Donde:

6 U + 6 W = 0

mg (x2 x1 ) + K ( X 2 X 2 ) = 02 1mg = Peso del cuerpoK = Constante elstica del resorteX2 ; X1 = Posiciones relativas de la masa y de estiramiento del resorte.III. PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES- Resorte.- Soporte.- Regla.- Juego de pesas de 50gr cada una.

- Dinammetro.- Ganchos y ligas.- Papel milimetrado.

PROCEDIMIENTO

1. Determine la constante K del resorte, para lo cual coloque en el extremo inferior del resorte sucesivamente pesas, desde 150gr. Hasta 250gr. Midiendo para cada pesa las longitudes respectivas. Coloque sus datos en la tabla de valores adjunta.

No Fuerza(N) (m)

1

2K = N/m3

Construir la grfica de la Fuerza (F) en funcin del estiramiento (x), luego hallar el valor de la constante K:F (N)

X(m)

2. Cuelgue la masa de 200g en el extremo del resorte y sujtela de tal manera que el estiramiento del resorte sea slo de 1 cm (indquelo con una liga); luego, suelte la pesa y observe la posicin ms baja que alcanza el resorte desde su posicin de equilibrio sin carga. Repita varias veces esto hasta estar seguro de la posicin.

X1 = .. m

NPosicin ms baja (m)

1

2

3

X 2 =

3. Repita el paso anterior soltando la masa desde 1,5 cm por debajo de la posicin de equilibrio del resorte sin carga.

1X = . m

N Posicin ms baja (m) X1

12 X23

Universidad de San Martn de PorresFacultad de MedicinaX 2 =

IV. SITUACIONES PROBLEMTICAS

1. Qu resultados se debieran obtener para decir que la energa se conserva? (HACER LOS CLCULOS)

X2 = .

2. Si una masa de 3 Kg suspendida de un resorte de 3 N/cm, se suelta desde 8 cm por debajo de su posicin de equilibrio. Cul sera la posicin ms baja a la que llegara? (HACER CLCULOS)Considere g = 10 m/s2 y que se cumple que 6 U + 6 W = 0.

3. Se tienen dos resortes (1) Y (2), de constantes de rigidez K1 y K2 (K2 > K1), respectivamente. Cul de estos resortes puede almacenar mayor energa potencial elstica cuando ambos experimentan la misma deformacin

.

.

.

.

V. OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES

...

...

...

...

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VI. BIBLIOGRAFA Y /O DIRECCIONES DE INTERNET CONSULTADAS

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Universidad de San Martn de PorresFacultad de Medicina...

PRCTICA N 06

DETERMINACIN DE LA PRESIN MANOMTRICA PULMONAR

I. OBJETIVOS

Determinar la presin manomtrica pulmonar de una persona considerando edad y sexo. Explicar la capacidad respiratoria o vital de una persona considerando edad, sexo y actividad.Explicar el proceso de respiracin del hombre en funcin de la diferencia de presiones absoluta y atmosfrica.


MANMETRO DE TUBO ABIERTOEl manmetro de tubo abierto consta de un tubo de vidrio doblado en forma de U, con una de las ramas (la izquierda en la figura) muy larga y abierta al exterior, mientras que la otra, mas corta, se ensancha formando un receptculo y luego se dobla en ngulo recto, quedando tambin abierta al exterior.El tubo se apoya en una tabla de madera en la que hay marcada una escala graduada en centmetros. Antes de medir es necesario introducir suficiente cantidad de mercurio en el manmetro, que quedar almacenado en su mayora en el receptculo.

El manmetro de tubo abierto se utiliza para medir la presin manomtrica del gas contenido en un recipiente. Para ello (ver esquema de la figura inferior) la rama izquierda se conecta al recipiente que contiene el gas que se halla a una presin absoluta P desconocida.

Tras la conexin, y siempre que la presin P sea superior a la atmosfrica, se producir el ascenso de mercurio por la rama izquierda hasta alcanzar una posicin de equilibrio. En se momento podemos afirmar que la presin es la misma en las dos ramas del tubo manomtrico al nivel marcado por el punto A.

La presin a ese nivel, analizando la rama izquierda es:

P(izq) = Patm + d(Hg)gh

Donde:Patm = presin atmosfricad(Hg) = densidad del mercurio a la temperatura de trabajoh = altura de la columna de mercurio que se halla por encima de ese punto

Analizando ahora la rama derecha, es evidente que:

P(der) = P

Como ya hemos indicado P(izq) = P(der), al estar al mismo nivel, por lo que:

P = Patm + d(Hg)gh

Lo que nos permite conocer la presin absoluta P siempre que se conozca la presin atmosfrica.

EL MANMETRO (O MANMETRO EN U)

Es un tubo curvo en forma de U, conocido como un tubo-U y el cual es mucho ms conveniente que un simple piezmetro. Lquidos manomtricos inmiscibles y pesados, (generalmente el mercurio, Hg) son usados para medir grandes presiones. Pequeas presiones son medidas usando lquidos ms livianos, como por ejemplo glicerina.

DEFINICIONES IMPORTANTES

Para el desarrollo de la siguiente experiencia, es conveniente precisar las siguientes definiciones:

PRESION DE FLUIDOS.- es la fuerza ejercida por un fluido por unidad de superficie.

P = F / A

PRESION ABSOLUTA (P).- es la suma de la presin manomtrica (Pm) y la presin atmosfrica (Po).P = Pm + Po

PRESION MANOMETRICA (Pm).- es la diferencia que existe entre la presin absoluta(P) y la presin atmosfrica (Po).

Pm = P - Po

PRESION MANOMETRICA PULMONARConsiderando el proceso de la respiracin humana desde el punto de vista fsico, dicho proceso est constituido por dos etapas: inspiracin y espiracin de una determinada cantidad de aire; siendo esto posible debido a la diferencia de presiones pulmonar y atmosfrica.Por tanto, es posible cuantificar de manera experimental la presin manomtrica pulmonar de una persona mediante un manmetro abierto que puede ser de agua o de glicerina.En este caso, la presin manomtrica pulmonar estar dada en funcin del peso especfico y la diferencia de alturas del lquido manomtrico, respecto a un nivel de referencia. Es decir:Pm = P Po = gh

Donde: Pm = presin manomtrica pulmonar = densidad del lquido manomtrico g = aceleracin de la gravedadh = altura manomtrica

CAPACIDAD VITAL DE LOS PULMONESEs aquella cantidad o volumen de aire que el hombre es capaz de expeler despusde una inspiracin profunda, dependiendo dicha capacidad del entrenamiento, edad y sexo de la persona. La determinacin de tal capacidad requiere el uso de un espirmetro. Para fines prcticos, se considera que la capacidad vital de los pulmones es de 3500 cm3.


MATERIALES- Manmetro abierto con una solucin conocida de agua u otro lquido (en el caso denuestra prctica, usamos glicerina)- Regla graduada en milmetros- Boquilla de plstico- Soporte de madera- Papel milimetrado

PROCEDIMIENTO

1. Instalar el equipo como te indique tu profesor.

2. Un alumno de cada grupo de trabajo debe realizar una inspiracin profunda, luego debe realizar la mxima espiracin. Explique que ocurri en el tubo en forma de U.

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3. Repetir el procedimiento anterior con la participacin de los otros integrantes del grupo, se sexo masculino y femenino, adems de edades diferentes. Registre sus datos segn el requerimiento de la tabla 1.

ALUMNOALT. MANOMETRICAEDAD (aos)SEXOACTIVIDAD(cm)(en Pa)TABLA 1 (Lquido: glicerina)

4. Con los datos de la tabla 1, completar la informacin requerida en la siguiente tabla.

ALUMNOPRESIN MANOMTRICA PULMONARPRESIN ABSOLUTA PULMONARcm deH2Omm de HgPascalcm deH2Omm de HgPascalTABLA 2


1. De acuerdo a la informacin. Que relacin existe entre la altura manomtricaobtenida en funcin de la edad, sexo y actividad de la persona?

2. A partir de la informacin. Cul es el valor de la presin manomtrica y absoluta promedio para el grupo de personas que participaron en el experimento? Expresar el resultado en mm Hg y en Pascal (Pa).

Pm = mm Hg P = mm Hg

Pm = Pa P = Pa

3. De acuerdo a los valores anteriormente obtenidos. Qu relacin existe entre la presin absoluta pulmonar y la atmosfrica para los efectos del proceso de respiracin?

....

4. Si una persona radica en Lima y de manera eventual viaja a La Oroya, entonces aquella experimentar el fenmeno denominado MAL DE MONTAAS. Explique el fenmeno.

....

....

Es posible evitarlo? Cmo?

...

5. Cul es la razn por la cual las personas que trabajan bajo el agua o en cmarassubmarinas, experimentan el fenmeno llamado MAL DE LOS BUSOS?

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....

Es posible evitarlo? Cmo?

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6. La capacidad vital de los pulmones est constituida por tres tipos de volmenes de aire. Cmo se denomina?

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Y qu valores tienen dichos volmenes?

....

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7. Explique desde el punto de vista fsico, la respiracin artificial.

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8. Por qu un cuerpo se sumerge totalmente en un lquido?

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V. OSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES

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VI. BIBLIOGRAFA Y/O DIRECCIONES DE INTERNET CONSULTADAS

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Universidad de San Martn de PorresFacultad de Medicina..

PRCTICA N 07

CALORIMETRA

I. OBJETIVOS

Medir el equivalente de un calormetro

Medir el calor especfico de un muestra metlica


Las experiencias sobre calor y temperatura ms prximas a nosotros son aqullas que tienen lugar en nuestro propio cuerpo. Todos sabemos que el organismo humano debe mantener su temperatura constante en torno a los 37oC, para que de esta forma nuestros rganos puedan funcionar con normalidad. De hecho casi el 80 % de la energa que obtenemos de los alimentos que consumimos y del oxgeno que respiramos se invierte en mantener constante esta temperatura, y slo el 20% restante se emplea en realizar las diversas actividades que ejercemos.Cuando, en los das fros, disminuye la temperatura de los miembros ms perifricos de nuestro cuerpo (las extremidades), nuestros centros vitales (corazn, pulmones, cerebro, etc) siguen manteniendo la temperatura inalterable.

CALOR

Es energa en trnsito que se transmite espontneamente de un cuerpo a otro siempre y cuando haya una diferencia de temperaturas.Los cuerpos ganan y ceden calor, pero no lo poseen. El calor se mide en joules (J), caloras, B.T.U., etc.

TEMPERATURA

Es la medida de la energa cintica media de las molculas que constituyen a un cuerpo. La temperatura es una propiedad inherente a la materia. No depende del tamao, ni dela forma que tengan los cuerpos.La temperatura se mide en oC, oF, K, etc.

EL CALOR ESPECFICO (Ce)

Es la cantidad de calor que debe absorber una unidad de masa de una cierta sustancia para que su temperatura aumente en un grado.El calor especfico es propio para cada sustancia, es decir que su valor depende del tipo de sustancia y de la fase en que se encuentra.

EL EQUILIBRIO TRMICO

La experiencia demuestra que cuando dos o ms cuerpos, que estn a diferente temperatura, se ponen en contacto, el de mayor (o los de mayor) temperatura cede calor al de menor temperatura hasta lograr el equilibrio trmico. Se cumple por lo tanto que, el calor ganado por uno de ellos es igual al calor perdido por los otros.


MATERIALES- Frasco termo (Calormetro de mezclas)- Termmetro- Agua- Muestras metlicas

PROCEDIMIENTO

Primera parte:

MEDIDA DEL EQUIVALENTE EN AGUA DE UN CALORMETRO

1. Se colocan 200 g de agua (M = 200 g), a temperatura ambiente, en el Frasco termo o calormetro. Se agita y despus de 3 minutos se mide la temperatura T0 con el termmetro.2. En un vaso de precipitados se colocan 100 g de agua (m = 100 g) y se calientan (utilizando la cocinilla elctrica). Luego de 6 minutos se retira de la cocinilla el vaso de precipitados con el agua caliente.

3. Se mide la temperatura T del agua caliente (dejar el termmetro por lo menos un minuto) e inmediatamente se coloca el agua caliente dentro del Frasco Termo. Se agita la mezcla con el agitador de vidrio y despus de 3 minutos se mide la temperatura de equilibrio Te.

Como el calormetro o Frasco termo se considera un sistema aislado que no emite ni absorbe calor del exterior, se cumple el Principio de Conservacin de la cantidad de calor. Es decir:Qganado + Qperdido = 0

(M + K) Ce agua(Te - To) + m Ce agua (Te - T) = 0Aqu K representa el equivalente en agua del calormetro y ser despejado de la ecuacin anterior, obtenindose:m(T T )K = e M(Te

To )

Segunda Parte:

DETERMINACIN DEL CALOR ESPECFICO DE UN SLIDO (MUESTRA DE PLOMO)

1. Se colocan 50 g de agua (M = 50 g), a temperatura ambiente, en el calormetro. Se agita y despus de 2 minutos se mide la temperatura T0 con el termmetro.2. Se pesa en una balanza la muestra de plomo, de calor especfico desconocido. La masa en gramos de esta muestra la llamaremos m. A continuacin, la muestra de plomo (amarrada a un hilo) se introduce en un vaso de precipitados con agua y se pone a hervir el agua en la cocinilla elctrica. Cuando el agua hierve se coloca el termmetro y se le deja unos minutos hasta que la temperatura del termmetro ya no aumente ms. Esta temperatura la denominaremos T.

3. Se retira rpidamente la muestra de plomo del agua hirviendo y se le introduce en el calormetro o termo. Se agita la mezcla con el agitador de vidrio y se mide la temperatura de equilibrio Te.

Nuevamente, como el Frasco termo se considera un sistema aislado que no emite ni absorbe calor del exterior, se cumple que:Qganado + Qperdido = 0

(M + K) Ce agua(Te - To) + m Ce plomo (Te - T) = 0

Despejando Ce plomo de esta ltima ecuacin, se obtiene:

Ce =plomo

(M + K ) Ceagua (Te To )

m(T Te )

* Se recomienda realizar esta experiencia con mucho cuidado, para que la medida del calor especfico sea suficientemente precisa. Tenemos que tener en cuenta el intercambio de calor entre el calormetro y la atmsfera.


1. Cmo crees que nuestro cuerpo autorregula su consumo energtico tanto en invierno como en verano para mantener su temperatura constante?

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Qu relacin crees que hay entre este hecho y las costumbres alimentarias de las diferentes regiones de nuestro pas?

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2. Sabes qu temperatura mnima (en el medio externo) ha soportado un ser humano y no ha muerto? Investiga y relata algunos casos, si fuera necesario.

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3. Cules son las partes y funciones de un termo o calormetro de mezclas?

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4. Por qu si pones una botella llena de agua a la congeladora sta puede romperse?

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5. Cules la diferencia entre calor y temperatura?

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PRCTICA N 10

DENSIDAD RELATIVA DE UN RGANO Y SUERO DE LA SANGRE DE UN ANIMAL

I. OBJETIVOS

Determinar la densidad relativa de un rgano animalDeterminar la densidad relativa de una muestra lquida

II. INFORMACIN TERICA DENSIDAD ABSOLUTA (d)Es el cociente entre la masa (m) de una sustancia y su volumen (V). Su unidad en el S.I. es kg/m3.d = mV

. . . (1)

DENSIDAD RELATIVA (dr)

Es el cociente entre la densidad absoluta (d) de una sustancia y la densidad del agua (D)en iguales condiciones de presin y temperatura. Es decir:

dr = dD

. . . (2)

La densidad as definida es la relativa al agua destilada a 4C, que se toma a esta temperatura como sustancia de referencia. Sin embargo, para fines prcticos se acepta el resultado respecto al agua destilada a la temperatura ambiente.La densidad relativa es una cantidad adimensional, por lo tanto en cualquier sistema de unidades, su valor es el mismo.

2.2.1DENSIDAD RELATIVA EN FUNCIN DE LAS MASAS Y PESOS DE LAS SUSTANCIAS.

=Se sabe que: dr = dD

m / V M / V

Si V = V, entonces: dr = mM

. . . (3)

Donde: m = masa del cuerpo problemaM = masa del agua destilada cuyo volumen es igual al del cuerpo.

Si en la ecuacin (3), el numerador y denominador se multiplican por g, seobtendr la siguiente ecuacin:

dr = m.g = P

M.g Pa

. . . (4)donde: P = peso del cuerpo problema (rgano animal) Pa = Peso de la masa de agua destilada

PRINCIPIO DE ARQUMEDES

Establece que: Todo cuerpo sumergido en forma total o parcial en un lquido experimenta un EMPUJE de abajo hacia arriba que es igual al PESO DEL VOLUMEN DEL LQUIDO DESPLAZADO.Mediante este principio se puede determinar la densidad relativa de un cuerpo. Si el volumen desplazado es V, entonces el empuje es:

E = D.g.Vs . . . (5)

Donde: E = empuje; g = aceleracin de la gravedad; Vs = volumen del cuerpo sumergido, que es igual al volumen del lquido desalojado (V = Vs)

Como dr = P , segn la ecuacin (5): Pa

dr = P = P D.g.VS E

. . . (6)

Para fines prcticos, el empuje E puede determinarse tambin de la expresin:

E = P P . . . (7)

Donde: P = peso del cuerpo medido en el aireP= peso aparente del cuerpo cuando est sumergido en el lquido

Luego, al reemplazar (7) en (6):

dr = P P P

. . . (8)

DENSIDAD RELATIVA DE UN LQUIDO

De la ecuacin (5), se infiere que si un cuerpo de volumen V se sumerge en un lquido de densidad absoluta d1, recibe un empuje E1 (observar figura 1), cuya magnitud es E1= d1.g.V.

Liq. Liq.d1 d2w E1 w E2

Y al sumergir en otro lquido de densidad d2 experimenta un empuje E2 (observar la figura 2), cuya magnitud est dada por E1= d1.g.V.

Entonces el cociente de ambos empujes es:

E1 = d1 .g.V = d1 E 2 d 2 .g.V d 2

Como d1/d2 es la densidad relativa del lquido 1 respecto del lquido 2, entonces, la DENSIDAD RELATIVA de un LQUIDO cualesquiera respecto a otro referencial, estar dado por:

d = E1 r E 2

Para fines prcticos de laboratorio, el lquido 2 de referencia es el AGUA DESTILADA.


MATERIALES- Una balanza de 1,5 N- Recipiente de vidrio de 250 400 ml- Probeta graduada de 100 ml- Soporte universal- rgano animal (hgado de pollo, corazn y molleja)- Agua destilada- Suero fisiolgico (1 litro)- Hilo grueso

PROCEDIMIENTO

Primera parte:

Determinacin de la densidad relativa de un slido

a) Adecuar la balanza de brazos apoyando sobre el extremo de un soporte universal como se muestra en la figura.

b) Colocar una de las muestras de la parte inferior del platillo de la balanza y cuantificar su masa y su peso en el aire. Anote sus resultados en la tabla 1. Repetir el procedimiento para cada muestra.

TABLA 1 (EN EL AIRE)

MUESTRAMASA (kg.)PESO REAL (N)

M = mo 6 mP = mo g 6 mog

rgano 1: Corazn

rgano 2: Hgado

rgano 3: Molleja

c) Suspender la primera muestra de la parte inferior del platillo de la balanza e introducir totalmente en un recipiente con agua destilada y cuantifique la masa y el peso aparente, anote sus resultados en la tabla 2. Repetir el proceso para una segunda muestra. NOTA: Evitar que el cuerpo roce las paredes o la base del recipiente

TABLA 2 (EN AGUA DESTILADA)

MUESTRAMASA (kg)PESO APARENTE (N)EMPUJE (N)m = m mP = m g m gE= (P P) + +o o oCorazn m = 1Hgado m = 2Molleja m = 3

P = 1P = 2P = 3

E = 1E = 2E = 3

d) Calcular la densidad relativa de cada rgano animal.

Segunda parte:

Determinacin de la densidad relativa de un lquido

a) Elija uno de los rganos y nuevamente suspenda de la parte inferior del platillo de la balanza y sumerja en una muestra lquida evitando todo tipo de rozamiento con el recipiente, luego cuantifique los valores de masa probable y complete la informacin requerida en la tabla 3.

MUESTRA MASA APARENTE

TABLA 3 (SUERO)(kg) PESO APARENTE (N) EMPUJE (N)

o o om = m m P = m g m g E= (P P) + +Corazn m = 1Molleja m = 2

P = 1P = 2

E = 1E = 2

b) Calcular la densidad relativa de la muestra lquida asociando la incertidumbre porcentual


1. Una persona se puede mantener a flote en una piscina el tiempo que desea por qu?

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2. Por qu un cuerpo se sumerge totalmente en un lquido?

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3. Cundo un rgano humano, por ejemplo un rin, se introduce en un recipiente con formol, aquel desaloja el volumen de formol qu cantidad ha sido desplazado?

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4. Si el mismo rin se sumerge totalmente en otro recipiente que contiene agua. qu relacin existir entre los volmenes del lquido desplazado?

..

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5. Si se sumergiera un pulmn adulto y otro de un feto en un recipiente con lquido.existir la probabilidad de que uno de ellos flote?

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..

6. De acuerdo a sus resultados experimentales obtenidos qu relacin existir entre los empujes experimentados por un cuerpo sumergido en lquidos diferentes?

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..

7. Cmo puede determinarse experimentalmente la densidad de un cuerpo que se hunde parcialmente?..

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PRCTICA N 11

CENTRO DE GRAVEDAD

I. OBJETIVOS

Determinar experimentalmente el centro de gravedad de tres cuerpos irregulares. Comprobar analticamente el resultado experimental en la terminacin centro de gravedad.Determinar experimentalmente el centro de gravedad de una persona.


El centro de gravedad de un objeto es:

El punto donde el objeto mantiene el equilibrio.

El nico punto donde los momentos de equilibrio esttico respecto de tres ejes mutuamente perpendiculares son todos cero. El centroide del volumen del objeto, si el objeto es homogneo. El punto donde se concentra toda la masa del objeto al realizar clculos estticos. El punto alrededor del cual el objeto gira en el espacio. El punto a travs del cual se considera que acta la fuerza de la gravedad. El punto donde se debe aplicar una fuerza externa para producir traslacin pura de un objeto en el espacio.

* No siempre el centro de gravedad es justamente la mitad, en trminos de distancia, del objeto. Algunas partes del objeto pueden ser ms pesadas (densas) que otras. Si tienes algo como un martillo que es ms pesado en un extremo que en el otro, el centro de gravedad estar mucho ms cerca del extremo pesado que del extremo ms liviano.

Para hacerte una idea de dnde est el centro de gravedad, sostiene los extremos de un objeto, como una regla o un lpiz, con un dedo de cada mano. Lentamente acerca los dedos entre s sin que se caiga el objeto. Tus dedos se juntarn debajo del centro de gravedad del objeto. Puedes equilibrar el objeto sobre un solo dedo en este lugar especial.

El centro de gravedad real podra estar cerca de la superficie o muy en el interior de un objeto, dependiendo si el objeto es plano como una regla o un plato, o "tridimensional" como una caja o pelota. Y si dejas que un objeto gire (como cuando lo lanzas), intentar girar alrededor de dicho punto.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

-Todos los cuerpos que estn en el campo gravitatorio de la tierra son atrados hacia su centro con una fuerza que se denomina peso.

-El peso de un cuerpo es la resultante de los pesos de las partculas que contiene el cuerpo. El punto donde acta el peso se denomina Centro de Gravedad (C.G.)

-La determinacin experimental del centro de gravedad, de cualquier cuerpo se determina suspendindolo desde dos puntos diferentes y trazando las lneas de accin del peso para cada caso. El centro de gravedad estar en la interseccin de dichas lneas.

-El centro de gravedad de un sistema de cuerpos, que tienen sus propios centros de gravedad, en posiciones conocidas puede determinarse suponiendo que se encuentran unidos.

-Un mtodo ms general consiste en dibujar un par de ejes X y Y; determinando la posicin del centro de gravedad de cada peso por sus coordenadas X y Y, e imaginar que la atraccin gravitatoria es paralela primero al eje Y, luego al eje X.

En el primer caso, la abcisa de la lnea de accin del peso combinado y por consiguiente, la abcisa del centro de gravedad del sistema ser:Y

Y3

X = WI X1 + W2 X 2 + ... + Wn X n W1 + W2 + ... + Wn

Y2

Y1

X1 X3 X2 X

Siendo X la abcisa del centro de gravedad y X1, X2, .........Xn, las abcisas de los pesos. Anlogamente la ordenada del centro de gravedad ser:

Y = WI Y1 + W2 Y2 + ... + Wn Yn W1 + W2 + ... + WnEl centro de gravedad viene dado por: C.G. (X, Y)

- El mtodo de suspensin no es muy prctico para localizar el centro de gravedad de una persona viva. En este caso, lo indicado es que la persona se ubique en la posicin mostrada en la figura, haciendo uso de dos balanzas.

En el sistema de la figura, tenemos:

M = 0 - (W1 + W2)X + F2.d = 0

Despejando X, obtenemos: X = W2 d W1 + W2

III.PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

- 01 Soporte universal- 01 Nuez- 01 Regla- 01 Muestra deforme con orificios

- 01 Espiga- 03 Muestras irregulares con

- 01 Plomadaorificios: T, U, L.

- 02 Balanzas de pie

PROCEDIMIENTO1. Suspenda el cuerpo deforme de uno de sus orificios (P1) e instala la plomada, tal como se indica en la figura.

2. Estando el cuerpo en equilibrio trace dos puntos en la direccin que indica la plomada, tales como (a) y (b).3. Retire el cuerpo y luego suspndalo de otro orificio (P2) y trace otros dos puntos tales como (c) y (d).

4. Ahora trace las lneas P1 ab y P2 cd qu significa el punto de interseccin de estas dos lneas?

5. Cuando el cuerpo estuvo suspendido de P1, su peso estuvo contrarrestado por la reaccin del soporte R1, estando por tanto el peso del cuerpo aplicado en algn punto de la recta P1 ab. En el segundo caso el peso del cuerpo esta aplicado en un punto de la lnea P2 cd. En donde est aplicado el peso del cuerpo?

6. Ahora trabajar con los tres cuerpos restantes, y repita el procedimiento seguido con el primero.7. Trazando un sistema de coordenadas, determina directamente el centro de gravedad para cada letra y anota tus resultados en las siguientes lneas.

C.G.L ( , ) C.G.T ( , ) C.G.U ( , )

8.- Tal como se indic anteriormente, debe colocarse una persona apoyando sus manos y sus pies sobre balanzas. Registre los valores que indican las balanzas. As mismo determine la distancia d.

W1 = W2 =

d =

A1 L A2

A1 =X =X1 =

Y1 =

A2 =X2 = Y = Y2 =

A1

A2

A1 A3

A2

A1 =X =X1 =

Y1 = TA2 = X2 =Y2 = Y =

A1 =X1 = X =

A2 = U X2 = Y2 =

X3 = Y3 =


1. Compare sus resultados experimentales con los analticos e indique el motivo de la discrepancia.

PROCEDIMIENTOEXPERIMENTALANALTICO

LC.G ( , )C.G. ( , )

TC.G. ( , )C.G. ( , )

UC.G. ( , )C.G. ( , )

.

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2. En donde est el centro de gravedad del cuerpo que se ilustra en la figura?Cmo lo probara?

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3. Con los datos del procedimiento, determine la distancia X, que nos permite localizar el centro de gravedad de la persona

..

...

...

4. Siendo el cuerpo humano un objeto flexible, su centro de gravedad varaExplique esta afirmacin.

..

...

5. El centro de gravedad de un hombre, que permanece de pie derecho, esta localizado al nivel de la segunda vrtebra sacre la lnea vertical que toca el suelo a unos 3 cm. por delante de la articulacin del tobillo. Si el hombre de la posicin anterior levanta los brazos sobre su cabeza. Qu pasa con su centro de gravedad?

..

...

...


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PRCTICA N 12

DETERMINACIN DE LA FUERZA MUSCULAR EN UNA PERSONA

I. OBJETIVOS

Determinar la fuerza ejercida por el msculo bceps de un estudiante. Determinar la fuerza de contacto del hmero sobre la articulacin del codo. Hallar la seccin transversal del msculo bceps.II. INFORMACIN TERICA

Las diferentes posturas y el movimiento del hombro estn supeditados a la accin de la fuerza muscular ejercida por los msculos.

Msculos

Tejido u rgano del cuerpo animal caracterizado por su capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estmulo nervioso. La unidad bsica de todo msculo es la miofibrilla, estructura filiforme muy pequea formada por protenas complejas. Cada clula muscular o fibra contiene varias miofibrillas, compuestas de miofilamentos de dos tipos, gruesos y delgados, que adoptan una disposicin regular. Cada miofilamento grueso contiene varios cientos de molculas de la protena miosina. Los filamentos delgados contienen dos cadenas de la protena actina. Las miofibrillas estn formadas de hileras que alternan miofilamentos gruesos y delgados con sus extremos traslapados. Durante las contracciones musculares, estas hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actan como ruedas. La energa que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofibrillas.

Un msculo est generalmente unido en sus extremos a dos huesos diferentes por medio de tendones (Ver figura).

La contraccin del msculo produce dos pares de fuerzas que actan sobre los dos huesos y los msculos en el punto donde estn ligados los tendones. La magnitud de estos pares de fuerzas es VARIABLE en funcin de las cualidades atlticas de una persona y otros factores, logrndose desarrollar una fuerza muscular mxima.

Fuerza muscular mxima

Capacidad para desarrollar mxima tensin muscular voluntaria y en las cuales no participan de manera significativa factores psicoemocionales y/o exgenos. Esta depende del rea de seccin transversal. En el hombre es de aproximadamente de 3 a 4Kgf./cm2.

Fuerza ejercida por el bceps

El bceps forma el 'abultamiento' de la cara anterior del brazo. Presenta 2 tendones de origen: el corto nace de la coracoides del omplato, y el largo nace de la eminencia supraglenoidea del omplato y cruza la articulacin del hombro. Se inserta en la tuberosidad bicipital del radio, con una expansin a la zona cubital del codo. Inervado por el msculo-cutneo, su accin principal es la supinacin, y su accin secundaria la flexin del codo (el flexor principal es el msculo braquial anterior, situado entre el hmero y el bceps braquial).La fuerza ejercida por el bceps en el hombre en diversas circunstancias es de vital importancia, por tal motivo en esta parte se determinar la magnitud de dicha fuerza bajo las condiciones de equilibrio de un sistema de fuerzas bidimensionales tal como se muestra en la figura. Adems aplicando la ecuacin de equilibrio de momentos, tenemos:

M o = 0

- T (d1) + Fm (d2) = 0

Despejando Fm, obtenemos:

Fm =

T(d1 )d2

Fuerza de contacto del hmero

En general, las fuerzas de contacto son las ejercidas sobre las articulaciones, en este caso se produce a nivel del codo y es ejercida por el hmero como reaccin a la fuerza muscular (del biceps) y su magnitud se determina en la situacin anterior de la condicin de EQUILIBRIO DE FUERZAS horizontales. Es decir:

Fx = 0 Fc - Fm + T = 0

Despejando Fc, tenemos: Fc = Fm - T

Este tema es una motivacin al estudio del funcionamiento de las fuerzas musculares para producir MOVIMIENTO Y EQUILIBRIO en el HOMBRE que es de inters de los atletas y terapeutas fsicos.


Materiales:- Dinammetro de escala (0 50 )kgf.- Muequera- Base de apoyo.- Argollas metlicas insertadas en soporte fijo o en pared.

Procedimiento:

a. Un alumno integrante de cada grupo de trabajo debe enganchar su antebrazo a un dispositivo medidor de fuerza (dinammetro) manteniendo la horizontal del brazo ejerciendo la mxima tensin sobre el aparato, anote sus observaciones.

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..

..

b. Repetir el proceso anterior alternando la participacin de 3 alumnos ms de diversas cualidades atlticas y registre sus datos en la siguiente tabla.

Tabla 1No Alumno T (kgf) d 1 (cm) d2 (cm) Actividad1234

T = Magnitud de la tensin sobre el dinammetro.d1 = Distancia perpendicular entre lneas de accin de tensin (T) y la fuerza de contacto (Fc). d2 = Distancia perpendicular entre lneas de accin de la fuerza muscular (Fm) y la fuerza de contacto (Fc).

c. Haciendo uso de los datos de la tabla 1 y las ecuaciones de equilibrio (1) y (2) del fundamento terico, completar la informacin requerida en la tabla siguiente:

Tabla 2NoAlumnosT (kgf)Fm (kgf)Fc (kgf)

1

2

3

4

Fm = Magnitud de la fuerza muscular (del bceps).Fc = Magnitud de la fuerza de contacto

* Hacer el diagrama de fuerzas en cada uno de los casos (Adjuntarlos al momento de presentar el informe).

d. Para los valores determinados de la fuerza muscular (del bceps) en la tabla 2 y bajo las condiciones de la teora, determinar la seccin transversal del msculo para cada uno de los casos y registre sus resultados en la siguiente tabla.Tabla 3NoAlumnosFm (kgf)A (cm2)

1

2

3

4


1. De acuerdo a la informacin de la tabla 1. Qu relacin existe entre la magnitud de la tensin sobre el dinammetro originado en funcin de las cualidades atlticas de la persona?..

..

..

2. Qu relacin existe entre las fuerzas musculares (del bceps) y la fuerza de contacto?..

..3. A partir de la informacin de la tabla 2, expresar el mayor valor de la fuerza muscular en unidades del sistema internacional (SI).

Fm = N

4. De qu factor depende la mayor magnitud de la fuerza muscular (del bceps)?

..

..

..

Demuestre haciendo uso de los valores experimentales obtenidos.

5.El dinammetro ha permitido determinar directamente la FUERZA MUSCULAR (del bceps)? Explique.

..

..

6.El trabajo realizado por el brazo sobre el dinammetro. en que tipo de energa se ha convertido?

.....

7. Qu estudia la CINESIOLOGA o BIOMECNICA?

....


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...

VI. BIBLIOGRAFA Y/O DIRECCIONES DE INTERNERT CONSULTADAS

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PRCTICA N 13

CORRIENTE ELCTRICA

I. OBJETIVOS

Identificar las partes componentes de un circuito elctrico y conocer los efectos de la electricidad en el cuerpo humano.

Conocer algunas aplicaciones de la electricidad a laMedicina.


LA CORRIENTE ELCTRICA

Muchos de los artefactos que utilizamos diariamente son accionados por una corriente elctrica (movimiento de cargas elctricas debido a un campo elctrico). Desde su descubrimiento, en el siglo XVIII, la corriente elctrica ha sido estudiada, y en la actualidad se conocen los efectos que produce, as como las leyes que gobiernan cada uno de los procesos que se pueden dar. Tambin hoy se sabe que muchos procesos biolgicos tienen su origen en acciones elctricas. Por ejemplo, la existencia de diferencias entre el potencial elctrico de las clulas de un sistema origina eventualmente corrientes elctricas que provocan comportamientos diversos en cada rgano.

EFECTOS QUE PRODUCE LA CORRIENTE ELCTRICA

La corriente elctrica produce efectos en el material donde ocurre el transporte de carga y en el entorno del cuerpo que contiene las cargas en movimiento. Entre los efectos ms relevantes que produce la corriente elctrica estn:1. Desprendimiento de calor.2. Aparicin de campos magnticos.

ELECTRICIDAD Y CUERPO HUMANO

En el interior del cuerpo humano hay electricidad: los impulsos elctricos viajan a gran velocidad por los nervios. Las seales elctricas son muy pequeas y se miden en microvoltios.

Al aumentar la potencia de los impulsos elctricos que pasan por el organismo, se pueden producir molestias, dolor e incluso la muerte.

Si se controla la intensidad de la corriente elctrica que pasa por el cuerpo, se puede aplicar para diagnosticar y curar enfermedades.

Por ejemplo, se utilizan bistures elctricos en los quirfanos y se aplican corrientes elctricas para aliviar el dolor de algunas lesiones inflamatorias. As mismo, la resonancia magntica nuclear del crneo, toma como base que el encfalo es el centro regulador de los impulsos elctricos que viajan por el sistema nervioso.

EL ELECTROCARDIOGRAMA

Los movimientos de contraccin y relajacin que realiza el corazn para impulsar la sangre por todo el cuerpo estn controlados por un conjunto de nervios.

Estos nervios producen una corriente elctrica que puede ser detectada mediante electrodos en la superficie de la piel. El resultado se registra en una grfica que recibe el nombre de electrocardiograma.

Esta grfica aporta mucha informacin sobre el corazn, y permite descubrir anomalas como fallos en el ritmo de los latidos.

EL MARCAPASOS

El marcapasos es un aparato que sirve para controlar el ritmo en que se produce los latidos del corazn.

Se implanta, mediante una operacin, en el interior del cuerpo, y se conecta mediante un cable con el corazn. Por este cable el marcapasos enva al corazn impulsos elctricos que controlan el ritmo de los latidos. Estos impulsos tienen origen en unas pilas.

El marcapasos se implant por primera vez en un paciente en el ao 1958.

EL ELECTROCHOQUEEn 1937 se aplicaron por primera vez las corrientes elctricas para tratar a un enfermo mental. Para realizar este tratamiento se coloca una tablilla en la boca del paciente para evitar que se muerda la lengua. Despus se le colocan electrodos en la cabeza y se le hace pasar una corriente elctrica por el cerebro durante unas dcimas de segundo.Esta tcnica se aplicaba sobre todo para reducir los sntomas de la esquizofrenia.

REHABILITACINA veces, los tratamientos de rehabilitacin muscular tras una lesin o una operacin quirrgica incluyen la aplicacin de corrientes elctricas.

Este tratamiento se aplica, por ejemplo, en la rodilla. Se colocan unos electrodos en la piel de la rodilla, por los que pasa un pequea corriente elctrica, que fortalece los msculos y facilita la recuperacin del movimiento de esta articulacin.

Para que estas corrientes produzcan un efecto positivo, el tratamiento debe prolongarse durante varios das.

ELECTROCUCIN

A veces, debido a un accidente, podemos recibir una corriente elctrica. Los efectos de esta corriente dependern de la descarga, del tipo de corriente y del grado de humedad del cuerpo. La corriente alterna produce efectos ms negativos, ya que los cambios de direccin de la corriente actan como si el contacto elctrico se estuviera abriendo y cerrando continuamente. Adems, la humedad favorece la conduccin de la corriente; por eso hay que extremar las precauciones en el cuarto de bao.

Los efectos de una descarga elctrica en el cuerpo humano son:

- Quemadura en la piel y en tejidos internos.- Lesiones en los vasos sanguneos y hemorragias.-Prdida de conciencia y parlisis por daos en el sistema nervioso.- Daos en el corazn y paro cardaco.- Paro respiratorio.- Espasmos musculares y fracturas seas.

EL DESFIBRILADOR

El desfibrilador es un aparato que produce una corriente elctrica de muy corta duracin. Se emplea para reanimar a personas que sufren una fibrilacin en el corazn. La fibrilacin consiste en una alteracin grave del ritmo de los latidos cardiacos, que puede tener diferentes orgenes, como infarto y ahogamiento.

El desfibrilador consta de un condensador elctrico y de dos electrodos que se colocan en el pecho, por los que se hace pasar una corriente elctrica muy intensa durante un tiempo muy breve. El condensador se puede cargar hasta con varios millares de voltios y dejar despus que se descargue en milsimas de segundo a travs de los electrodos.

Esta corriente atraviesa el corazn, que se detiene durante tres o cinco segundos. Despus de este tiempo, el corazn comienza a latir con normalidad, recuperando el ritmo que haba perdido.

LEY DE OHM

La relacin de los parmetros elctricos en un circuito se pueden estudiar considerando el empleo de dos leyes fundamentales: LEY DE OHM y LEY DE KIRCHHOFF. La aplicacin de estas leyes nos permite identificar la interaccin de la resistencia elctrica de los cuerpos con relacin al potencial elctrico aplicado a l (tensin elctrica o diferencial de potencial) y la corriente elctrica que resulta circulando por dicho cuerpo.

La LEY DE OHM enuncia que la intensidad de corriente que circula por un cuerpo es directamente proporcional a la diferencial de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia elctrica del cuerpo. En su expresin matemtica se formula as:

I R V = IRI = V RV R = VI

Donde:

I = intensidad de corriente elctrica en amperes (A) V = voltaje o diferencia de potencial en volts (V)R = resistencia elctrica en ohms ()

RESISTORES EN SERIE Y EN PARALELO

Cuando dos o ms resistores se conectan juntos de manera que slo tengan un punto comn por par, se dice que estn en serie. En este caso la corriente que circula a travs de todos los resistores es la misma (ver grfico).

A R1 R2 R3 B

V1 V2 V3

REQA B

VTOTAL

Caractersticas de un circuito serie:

1. Itotal = I = Constante

2. Vtotal = Vab = V1 + V2 + V3 +

3. Rtotal = Rab = R1 + R2 + R3 +

Cuando dos o ms resistores tienen sus extremos conectados a puntos comunes, de tal forma que todos reciben el mismo voltaje (la diferencia de potencial entre sus extremos es la misma) se dice que estn en paralelo (ver grfico).

Las corrientes que circulan por resistores conectados en paralelo son inversamente proporcionales a sus resistencias. Es decir, pasa ms corriente por la trayectoria de menor resistencia.

A

VTOTAL R1

V R2

V R3 V

Caractersticas de un circuito paralelo:1 2 3

B

A

1. Itotal = I1 + I2 + I3 + .

32. Vtotal = Vab = Constante1

TREQ 3.

12 1

1 + 1 + ...VTOTAL

R = R + R R

B

LEYES DE KIRCHHOFF

Son reglas bsicas a utilizarse para la resolucin de circuitos elctricos donde haya dos o ms fuentes de fuerza electromotriz (fem) en diferentes ramas de un circuito con varias mallas.

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF (O REGLA DE LOS NODOS): La suma algebraica de las corrientes que concurren a un nodo es cero. Es decir:

I( NODO) = O (Vlida en cualquier nodo)

I INGRESAN = I SALEN

LEY DE VOLTAJES DE KIRCHHOFF (O REGLA DE LAS MALLAS): La suma algebraica de las diferencias de potencial en cualquier trayectoria cerrada, incluyendo las asociadas con fuentes de fem y elementos de resistencia, debe ser cero. Es decir:

R1 R3

E1 MALLA I

R5 MALLA IIE2

V( MALLA ) = O(Vlida para cualquier trayectoria cerrada)

E i = I R i

R2 R4


MATERIALES- Una fuente de tensin variable en corriente continua.- Dos focos de 12 V: FOCO A (25 watts) y FOCO B (40 watts)- Un multitester- Cables para conexiones

PROCEDIMIENTO

1ra PARTE: MEDICIN DE LA RESISTENCIA ELCTRICA

a) Coloque el selector de funcin del multitester en OHMIOS.b) Uniendo las puntas de prueba del instrumento, realice el ajuste a cero (calibracin) del valor en ohmios.c) Coloque las puntas de prueba en los extremos de salida de cada uno de los focos y registre los valores en la Tabla N 1.

TABLA N 1

TIPO DE CONEXINFOCO A( )FOCO B( )FOCOS A y B EN SERIE ( )FOCOS A y B ENPARALELO ( )

RESISTENCIA

2da PARTE: CIRCUITO SERIE

a) Construya el circuito que se muestra en la figura.

b) Conecte la fuente de tensin variable al tomacorriente de la mesa de trabajo. Mediante los cables, conecte las salidas de la fuente de tensin con las entradas de energa al foco (TOME LA PRECAUCIN DE CONECTAR LAS POLARIDADES CORRECTAS).

c) Vare gradualmente, ACCIONANDO LA PERILLA DEL REGULADOR, el valor de tensin desde cero hasta un valor de 12 voltios. Anote las observaciones.

FOCO A

FUENTE DE TENSIN

d) Desconecte la energa de la fuente de tensin al foco A, y conecte el foco B en serie con el anterior. Reconecte la energa en la fuente y tome la lectura de la tensin resultante en cada uno de los focos. Registre los valores en la Tabla N 2. Anote sus observaciones.

FOCO A

FOCO B

FUENTE DE TENSIN

TABLA No 2

VOLTAJE (V)RESISTENCIA ()CORRIENTE (A)

FOCO A

FOCO B

FOCO A + FOCO B

e) Afloje uno de los focos de su base, anote sus observaciones y explique las razones.

3ra PARTE: CIRCUITO PARALELO

a) Realiza el montaje de la figura colocando los focos A y B en paralelo, conectndolos con la fuente de tensin. TENER MUCHO CUIDADO CON LA POLARIDAD DE LOS FOCOS, AS COMO CON LA CONEXIN DE LA POLARIDAD A LA FUENTE DE TENSIN.

FOCO A

FUENTE DE TENSIN

FOCO B

b) Vare gradualmente, ACCIONANDO LA PERILLA DEL REGULADOR, el valor de la tensin desde cero hasta un valor de 12 Voltios. Anote sus observaciones.

c) Registre los valor de voltaje en cada uno de los focos en la Tabla No 3.

TABLA No 3


FOCO A

FOCO B

FOCO A + FOCO B

d) Afloje uno de los focos de su base y luego afloje el otro, tome los datos de la tensin en cada caso y regstrelo en la tabla No 4. Anote sus observaciones y explique las razones.

TABLA No 4


SOLO FOCO A

SOLO FOCO B


1. Por qu el cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad?

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2. Por qu, a veces, sentimos como un calambre cuando tocamos una superficie metlica de un aparato elctrico en funcionamiento?

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3. Por qu las aves cuando se posan en los cables de los postes elctricos no se electrocutan?.

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4. Por qu las pilas, despus de un uso continuo, se recubren de materia extraa en sus bornes?.

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5. Qu ocurre cuando se colocan las pilas invertidas en un reloj?

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6. Qu valor diagnstico tiene el electrocardiograma?

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7. En qu se basa el funcionamiento del marcapasos?

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PRCTICA No 9

DEFECTOS DE LA VISTA Y SU CORRECCIN

I. OBJETIVO

Conocer el funcionamiento del ojo humano a base de un modelo. Conocer los defectos de la vista denominados miopa y presbicia. Corregir los defectos de la vista mediante lentes adecuadas.


EL OJO

rgano de la visin en los seres humanos y en los animales. Los ojos de las diferentes especies varan desde las estructuras ms simples, capaces de diferenciar slo entre la luz y la oscuridad, hasta los rganos complejos que presentan los seres humanos y otros mamferos, que pueden distinguir variaciones muy pequeas de forma, color, luminosidad y distancia. En realidad, el rgano que efecta el proceso de la visin es el cerebro; la funcin del ojo es traducir las vibraciones electromagnticas de la luz en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro.

EL OJO HUMANO

El ojo en su conjunto, llamado globo ocular, es una estructura esfrica de aproximadamente 2,5 cm de dimetro con un marcado abombamiento sobre su superficie delantera. La parte exterior, o la cubierta, se compone de tres capas de tejido: la capa ms externa o esclertica tiene una funcin protectora, cubre unos cinco sextos de la superficie ocular y se prolonga en la parte anterior con la crnea transparente; la capa media o vea tiene a su vez tres partes diferenciadas: la coroides muy vascularizada, reviste las tres quintas partes posteriores del globo ocular contina con el cuerpo ciliar, formado por los procesos ciliares, y a continuacin el iris, que se extiende por la parte frontal del ojo. La capa ms interna es la retina, sensible a la luz.

La crnea es una membrana resistente, compuesta por cinco capas, a travs de la cual la luz penetra en el interior del ojo. Por detrs, hay una cmara llena de un fluido claro y hmedo (el humor acuoso) que separa la crnea de la lente del cristalino. En s misma, la lente es una esfera aplanada constituida por un gran nmero de fibras transparentes dispuestas en capas. Est conectada con el msculo ciliar, que tiene forma de anillo y la rodea mediante unos ligamentos. El msculo ciliar y los tejidos circundantes forman el cuerpo ciliar y esta estructura aplana o redondea la lente, cambiando su longitud focal.

El iris es una estructura pigmentada suspendida entre la crnea y el cristalino y tiene una abertura circular en el centro, la pupila. El tamao de la pupila depende de un msculo que rodea sus bordes, aumentando o disminuyendo cuando se contrae o se relaja, controlando la cantidad de luz que entra en el ojo.

Estructura del ojoDerecha: La cantidad de luz que entra en el ojo se controla por la pupila, que se dilata y se contrae con este fin. La crnea y el cristalino, cuya configuracin est ajustada por el cuerpo ciliar, enfoca la luz sobre la retina, donde unos receptores la convierten en seales nerviosas que pasan al cerebro. Una malla de capilares sanguneos, el coroides, proporciona a la retina oxgeno y azcares. Izquierda: Las glndulas lagrimales secretan lgrimas que limpian la parte externa del ojo de partculas y que evitan que la crnea se seque. El parpadeo comprime y libera el saco lagrimal; con ello crea una succin que arrastra el exceso de humedad de la superficie ocular.

Por detrs de la lente, el cuerpo principal del ojo est lleno de una sustancia transparente y gelatinosa (el humor vtreo) encerrado en un saco delgado que recibe el nombre de membrana hialoidea. La presin del humor vtreo mantiene distendido el globo ocular.

La retina es una capa compleja compuesta sobre todo por clulas nerviosas. Las clulas receptoras sensibles a la luz se encuentran en su superficie exterior detrs de una capa de tejido pigmentado. Estas clulas tienen la forma de conos y bastones y estn ordenadas como los fsforos de una caja. Situada detrs de la pupila, la retina tiene una pequea mancha de color amarillo, llamada mcula ltea; en su centro se encuentra la fvea central, la zona del ojo con mayor agudeza visual. La capa sensorial de la fvea se compone slo de clulas con forma de conos, mientras que en torno a ella tambin se encuentran clulas con forma de bastones. Segn nos alejamos del rea sensible, las clulas con forma de cono se vuelven ms escasas y en los bordes exteriores de la retina slo existen las clulas con forma de bastones.

El nervio ptico entra en el globo ocular por debajo y algo inclinado hacia el lado interno de la fvea central, originando en la retina una pequea mancha redondeada llamada disco ptico. Esta estructura forma el punto ciego del ojo, ya que carece de clulas sensibles a la luz.

Por detrs de la lente, el cuerpo principal del ojo est lleno de una sustancia transparente y gelatinosa (el humor vtreo) encerrado en un saco delgado que recibe el nombre de membrana hialoidea. La presin del humor vtreo mantiene distendido el globo ocular.

La retina es una capa compleja compuesta sobre todo por clulas nerviosas. Las clulas receptoras sensibles a la luz se encuentran en su superficie exterior detrs de una capa de tejido pigmentado. Estas clulas tienen la forma de conos y bastones y estn ordenadas como los fsforos de una caja. Situada detrs de la pupila, la retina tiene una pequea mancha de color amarillo, llamada mcula ltea; en su centro se encuentra la fvea central, la zona del ojo con mayor agudeza visual. La capa sensorial de la fvea se compone slo de clulas con forma de conos, mientras que en torno a ella tambin se encuentran clulas con forma de bastones. Segn nos alejamos del rea sensible, las clulas con forma de cono se vuelven ms escasas y en los bordes exteriores de la retina slo existen las clulas con forma de bastones.

El nervio ptico entra en el globo ocular por debajo y algo inclinado hacia el lado interno de la fvea central, originando en la retina una pequea mancha redondeada llamada disco ptico. Esta estructura forma el punto ciego del ojo, ya que carece de clulas sensibles a la luz.

Enfoque del ojo

Los rayos de luz que entran en el ojo son refractados, o reflejados, al pasar por el cristalino. En una visin normal, los rayos de luz se enfocan justo sobre la retina. Si el globo ocular es demasiado ancho, la imagen se enfoca ms cerca que la posicin donde est la retina. Esto se llama miopa, es decir, una persona corta de vista que no distingue con claridad los objetos distantes. La condicin contraria se llama hipermetropa; se produce cuando los globos oculares son demasiado estrechos. En este caso, una imagen enfocada de forma correcta queda detrs de la retina. Estas condiciones tambin se pueden dar si los msculos oculares son incapaces de variar la forma del cristalino para que enfoquen los rayos de luz de forma correcta.

III. PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES Y/O EQUIPOS:- 01 Banco ptico- 03 Jinetillos-04 Lentes: Lente A Lente B Lente E Lente H- 01 Pantalla transparente- 01 Portadiafragmas- 01 Objeto reproducible

PROCEDIMIENTO:

PRIMERA PARTE: EL OJO HUMANO

1. Colocar todas las piezas en el banco ptico, tal como se muestra en la figura.

LenteB

Pantalla

0 35 49

2. El extremo izquierdo del banco ptico seala en la direccin hacia un pequeo foco de 12 voltios, situado a unos 3 m de distancia.

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 35 49

3. La lente B, representa al cristalino del ojo, la pantalla transparente a la retina.Desplazar (correr) el cristalino hasta que en la retina aparezca una reproduccin ntida del pequeo foco (punto luminoso). Lo obtenido ser nuestro modelo de ojo.

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 49

4. Poner el portadiafragmas con el objeto reproducible en la posicin 29. Mantener a 3 m de distancia el pequeo foco de 12 voltios.

Foco

Objeto reproducibl e

LenteB

Pantalla

0 29 35 493 m

5. Qu se puede decir en cuanto a la reproduccin en la retina? Explique.

............................

...........................

............................

............................

6. Colocar la lente A en el lugar de la lente B Qu puede decir en cuanto a la imagen?Qu tipo de imagen se forma? Explique.

AFoco

0 29 35 493 m

............................

...........................

............................

SEGUNDA PARTE: DEFECTOS DE LA VISTA Y SU CORRECIN

1. Hacer el montaje del equipo como se indica en la figura: Lente B (posicin 25 del riel)y pantalla (posicin 40 del riel).

B

0 25 40

2. Ubique un pequeo foco de 12 voltios a 3 m del extremo izquierdo del banco ptico.Anote sus observaciones.

Gua de Laboratorio61Fsica Biolgica

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 25 40

3.Desplazar la pantalla transparente hasta observar en ella, de la manera ms ntida, la imagen del pequeo foco (punto luminoso).

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 25

En qu posicin se logr una imagen ntida? .

4.Ubicar la pantalla en la posicin 31 (retina presbicia) y corregir el defecto colocando delante de la lente una de las lentes (lente E o lente H). Corregir significa volver a ubicar la imagen en la pantalla trasparente (retina).

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 25 31

Cul tipo de lente corrigi el defecto?

5. Ubicar la pantalla en la posicin 41 (retina miope) y corregir el defecto colocando delante de la lente una de las dos lentes: E o H.

Foco

3 m

Lente PantallaB

0 25 41

Cul tipo de lente corrigi el defecto?


1. Qu funcin cumple la lente que usa una persona que sufre de miopa?

...

...

2. Qu funcin cumple la lente que usa una persona que sufre de presbicia?

...

...

3. Si una persona sufre de una anomala por la que prefiere alejar ms de lo normal un peridico para leer, de qu anomala se trata?

...

...

4. Las imgenes que se forman en las lentes, son por reflexin o por refraccin?Explique.

...

...

5. Explique en que consiste el astigmatismo y el daltonismo.

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...

...

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V. CONCLUSIONES Y/O OBSERVACIONES

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VI. BIBLIOGRAFA Y/O DIRECCIONES DE INTERNET

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Física Médica Guía Práctica 2015 II

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