Física I · errores de mediciÓn en la fÍsica.....22 prÁctica 3. vectores ... movimiento...
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Física I
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Física I
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NOMBRE DEL DOCENTE: __________________________________________________________
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: ________________________________________________________
NO. DE CUENTA: _________________________________ GRUPO: _________________________
SEMESTRE: ______________________________________ FECHA: __________________________
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C O N T E N I D O
C O N T E N I D O ...................................................................................................................................................... 2
PRESENTACIÓN ........................................................................................................................................................ 3
RECONOCIMIENTOS ................................................................................................................................................. 4
REGLAMENTO DE USO DE LABORATORIOS .................................................................................................................. 5
NORMAS DE HIGIENE Y SEGURIDAD PARA LABORATORIOS ........................................................................................... 8
GUÍA DE PRIMEROS AUXILIOS.................................................................................................................................. 11
RÚBRICA DE EVALUACIÓN ....................................................................................................................................... 13
PRÁCTICA 1. SISTEMAS DE UNIDADES Y MEDICIÓN EN LA FÍSICA ................................................................................ 14
PRÁCTICA 2. ERRORES DE MEDICIÓN EN LA FÍSICA .................................................................................................... 22
PRÁCTICA 3. VECTORES .......................................................................................................................................... 30
PRÁCTICA 4. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU) ...................................................................................... 38
PRÁCTICA 5. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA) ....................................................... 45
PRÁCTICA 6. CALCULO DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD Y CAÍDA LIBRE .............................................................. 52
PRÁCTICA 7. TIRO PARABÓLICO .............................................................................................................................. 61
PRÁCTICA 8. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU) ......................................................................................... 70
PRÁCTICA 9. LEYES DE NEWTON 1ª PARTE ............................................................................................................... 78
PRÁCTICA 10. LEYES DE NEWTON 2ª PARTE (3RA LEY Y FUERZA DE FRICCIÓN) ............................................................ 86
PRÁCTICA 11. TRABAJO MECÁNICO ......................................................................................................................... 94
PRÁCTICA 12. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA ....................................................................................................... 101
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ............................................................................................................................. 108
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PRESENTACIÓN
El modelo educativo de la Universidad del Valle de México, pone en el centro al estudiante como
el actor principal para que ocurra el proceso enseñanza aprendizaje, para el desarrollo de sus
competencias este modelo presenta las asignaturas de ciencias experimentales donde no solo se
conoce la teoría de los fenómenos naturales, también fomenta una serie de prácticas que
contribuirán a que el estudiante se acerque a la experimentación en situaciones controladas.
El propósito de las prácticas en los laboratorios es familiarizar al estudiante con la metodología de
trabajo de las ciencias, proporcionarle un ambiente donde tenga oportunidad de encontrarse con
sustancias e instrumentos que lo motiven a experimentar.
Es en el laboratorio donde se facilita el trabajo en equipo, se da lugar a un proceso de constante
integración, comunicación, investigación, construcción de ideas, surgimiento de nuevas preguntas,
es donde las actividades experimentales propician la reorganización de conocimientos y facilitan el
alcanzar un aprendizaje significativo.
Para lograr tales fines, se propone este manual que, reforzará el desarrollo de competencias
requiriendo de la participación y guía del profesor, así como el constante apoyo del responsable de
laboratorio, en el caso de que esa figura exista.
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Cada una de las siguientes prácticas ha sido elegida y propuesta por un grupo de especialistas que
tienen la experiencia necesaria para determinar que son procedimientos adecuados para realizar en
el laboratorio; en cada una se tuvo cuidado especial de garantizar que ninguna de las actividades
desarrolladas utilice sujetos experimentales animales o humanos vivos, así como posibles muestras
de los mismos, atendiendo a la NOM-0871 y a la Ley de Protección a los animales2.
El formato que se presenta en éste grupo de experiencias de laboratorio coincide con lo planteado
en los programas de estudio; esto es, se trata de que el estudiante sea capaz de desarrollar en cada
una de las sesiones prácticas una serie de habilidades y destrezas que le permitan ser competente
y llegar a la resolución de la problemática planteada para cada una de las sesiones de laboratorio.
RECONOCIMIENTOS
En la Vicerrectoría Institucional Académica de Preparatoria (VIAP), nos dimos a la tarea de hacer
un análisis de los manuales o de los materiales con los que se opera en cada plantel y con base en
ese análisis se realizó un diagnóstico que nos permitió identificar la propuesta del Campus que
incluía la mayoría de los elementos que consideramos son los mínimos indispensables. La VIAP
reconoce el esfuerzo de todos los Campus y hace un especial reconocimiento a la Academia de
Ciencias experimentales del Campus San Luis Potosí. La propuesta seleccionada representa un
primer acercamiento para homologar lo que se realiza a nivel nacional en todos los Campus, sin
embargo, es una propuesta que sin duda podrá ser mejorada.
1 NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002, PROTECCIÓN AMBIENTAL - SALUD AMBIENTAL - RESIDUOS
PELIGROSOS BIOLÓGICOINFECCIOSOS- CLASIFICACIÓN Y ESPECIFICACIONES DE MANEJO. Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 17 de febrero de 2003
2 Publicado en la Gaceta Oficial del Distrito Federal del 26 de febrero de 2002
Última reforma publicada en la Gaceta Oficial del Distrito Federal el 18 de diciembre de 2014.
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REGLAMENTO DE USO DE LABORATORIOS CAPÍTULO I
DISPOSICIONES GENERALES
Artículo 1. El presente reglamento es de observancia general y obligatoria para todos los usuarios de
los laboratorios de Química, Física y Bilogía de preparatoria en la Universidad del Valle de México para
efectos de este ordenamiento y con el objeto de abreviar su denominación se designará a los
laboratorios con las siglas lb.
Artículo 2. Los materiales y reactivos de las prácticas no deberán ser sacados del laboratorio
correspondiente salvo en los casos de siniestros peligro obras de reparación, mantenimiento, o
limpieza.
Artículo 3. Los materiales y equipos sean cual fuere su naturaleza deberán ser utilizados con extrema
precaución.
Artículo 4. El laboratorio contara con un catálogo de prácticas programadas y autorizadas por la
academia correspondiente para la correcta ejecución y supervisión de las mismas.
Artículo 5. Para llevar a cabo una práctica en el laboratorio se deberá contar con la presencia del
profesor de la asignatura y de su auxiliar en caso de ser necesario, así como el uso de bata por los
alumnos y maestros.
Artículo 6. El curso escolar no habrá concluido hasta que los estudiantes hayan cubierto la última
práctica propuesta por la academia.
CAPÍTULO II.
USO DE LOS LABORATORIOS
Artículo 7. Podrán hacer uso del laboratorio en los horarios programados para la asignatura los
estudiantes que estén debidamente inscritos en los grupos respectivos.
Artículo 8. El número máximo de estudiantes que podrán intervenir en las prácticas del laboratorio
durante una misma sesión será de 30 alumnos.
Artículo 9. No se dará inscripción a ninguna asignatura en el semestre lectivo aquellos estudiantes
que adeuden cualquier equipo instrumento o material, reactivo o componente al laboratorio.
Artículo 10. En caso de existir algún adeudo de los mencionados en el artículo anterior el estudiante
deberá cubrirlo a la brevedad posible con las características y especificaciones del dañado mientras
no haya cumplido le será impedido el acceso a sus clases.
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Artículo 11. En caso de prácticas y/o proyectos de investigación que requieran de un apoyo adicional,
deberán solicitarlo con anticipación para su autorización.
Artículo 12. Se prohíbe la introducción de alimentos y bebidas al laboratorio.
Artículo 13. Dentro del laboratorio se prohíbe fumar o prender fuego no autorizado para realizar las
prácticas correspondientes.
Artículo 14. Por ningún motivo sé podrá prestar batas por parte del personal de laboratorios a los
alumnos.
Artículo 15. Las batas de los alumnos deberán ser 100% algodón, estar bordadas con su nombre en
la parte frontal.
CAPÍTULO III.
SISTEMA DE ACREDITACIÓN
Artículo 16. Un estudiante tendrá derecho a la evaluación final para acreditar una asignatura teórica
practica con base a los lineamientos porcentuales que fije el reglamento de evaluación.
Artículo 17. No se podrá asentar la calificación definitiva de una asignatura teórica práctica hasta que
no se haya cumplido con la totalidad de las prácticas.
Artículo 18. El peso que tendrán las practicas sobre la calificación que se asentará en la boleta del
estudiante será aquel estipulado de acuerdo al número de créditos en los planes y programas de
estudio vigentes es decir la evaluación sé hará en forma integral considerando las horas teórico
prácticas de cada asignatura y en la proporción que están fijadas en el reglamento correspondiente.
Artículo 19. En caso de que el profesor de prácticas sea distinto al de teoría el primero evaluara y
enviara las calificaciones al segundo en un plazo no mayor a tres días después de terminadas las
labores del laboratorio en cada periodo escolar.
CAPÍTULO IV.
OBLIGACIONES
Artículo 20. Los estudiantes tendrán las siguientes obligaciones:
I. Cumplir con las normas de higiene y seguridad establecidas para el laboratorio.
II. Presentarse a sus prácticas con bata blanca.
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III. Cuidar las instalaciones y equipos del laboratorio dándoles el uso adecuado.
IV. Presentarse puntualmente con el material requerido a la práctica a realizar.
V. Observar buena conducta dentro del laboratorio.
VI. Cumplir con el 80% de asistencias al laboratorio.
VII. Cumplir con el 100% de las prácticas establecidas.
VIII. Informar al profesor de los desperfectos que detecte en el uso de los equipos e
instalaciones.
IX. Entregar los reportes necesarios de cada práctica conforme lo señale el manual
correspondiente elaborado por la academia.
X. Deberá traer o prever lo necesario para guardar sus cosas en los lugares
destinados para ello ya que el personal no se hará responsable de la perdida de
objetos de valor en el área de laboratorios.
XI. Evitar el uso de teléfonos celulares y cualquier dispositivo electrónico de uso
personal dentro de los laboratorios.
XII. Solo alumnos del grupo podrán estar en los laboratorios para tomar su clase.
CAPÍTULO V.
SANCIONES
Artículo 21. Las sanciones a las que se harán acreedores los diversos miembros de la comunidad
universitaria por incumplimiento del presente reglamento serán aquellas que determine el comité de
honor y justicia del plantel y siendo faltas leves el rector del plantel
Artículo 22. Las sanciones podrán ser de dos tipos: temporales y definitivas.
Artículo 23. Las faltas cometidas a este reglamento podrán ser consideradas como:
A. Faltas graves son aquellas que ponen en riesgo la integridad física
de los usuarios y/o afecten al uso de instalaciones.
B. Faltas leves es decir aquella que no pongan en riesgo la integridad
física de los usuarios ni afecten al buen uso de las instalaciones.
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Artículo 24. Los estudiantes infractores de este reglamento se harán acreedores a las siguientes
sanciones:
1. Negativa a su reinscripción a la universidad si adeudan cualquier tipo de material
reactivo o componente de los equipos que formen parte integral de los
laboratorios de acuerdo a la información girada a la dirección de servicios escolares
y rectoría del plantel.
2. Reposición al día siguiente de ocurrido el hecho del equipo
desaparecido o destruido con las mismas características y normas
de calidad especificadas por el fabricante.
3. Pago de los daños causados por su negligencia en el uso de las instalaciones
materiales accesorios y equipos.
4. Baja del laboratorio en el caso de reincidencia en el hecho mencionado en la
fracción anterior.
5. Expulsión de la universidad en caso de robo y/o mutilación intencional de cualquier
componente reactivo o equipo debiendo además reponer lo substraído o destruido.
En aquellas situaciones no previstas por el presente reglamento la sanción será fijada por el comité
de honor y justicia del plantel.
NORMAS DE HIGIENE Y SEGURIDAD PARA LABORATORIOS
Para que el desarrollo de una práctica de laboratorio logre sus objetivos, deberán seguirse ciertas
normas de seguridad con el fin de evitar accidentes, algunos quizá con consecuencias graves.
Es por ello que, al realizar un experimento, debes seguir con mucho cuidado las instrucciones de tu
profesor y llevar a cabo los experimentos leyendo con atención en tu manual de prácticas las
operaciones a seguir para el éxito de las mismas.
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A continuación, se numeran una serie de indicaciones.
1. Revise el procedimiento de cada práctica antes de entrar al laboratorio, de esta
forma podrá organizar debidamente su trabajo y será capaz de hacer un análisis
más cuidadoso de cuanto sucedió en ella.
2. Antes de iniciar la práctica cerciórate de que todas las llaves de las mesas de
trabajo, en especial las que están conectadas al gas, funcionen perfectamente y
que no existan fugas.
3. Verifica que la campana de extracción y regadera de presión funcionen.
4. Ubica los extintores y el botiquín.
5. Colócate tu bata de laboratorio, la cuál debe ser de manga larga, blanca y estar
limpia.
6. Cuando trabajes con sustancias que desprenden vapores tóxicos, se recomienda
usar lentes de seguridad o googles y trabajar en la campana de extracción.
7. No jugar o hacer bromas con los compañeros dentro del laboratorio.
8. En la mesa de trabajo debe estar únicamente el material y las sustancias con las
cuáles se va a experimentar, así como el manual de prácticas de cada uno.
9. No se debe comer o beber en el laboratorio, recuerda todas las sustancias que
se encuentran dentro del laboratorio son reactivos.
10. No se debe fumar o encender cerillos sin autorización.
11. Antes de encender el mechero, cerciórate primero de que esté lo
suficientemente alejado de sustancias volátiles o combustibles y en seguida
prende el cerillo, colócalo en la boca del mechero y luego abre la llave de gas.
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12. No intente efectuar experimentos que no se le hayan indicado porque puede
ocurrir un accidente.
13. Los tubos de ensayo deben calentarse por las paredes para evitar la expulsión
de su contenido. Evite dirigirlos hacia usted o sus compañeros.
14. Nunca sometas a calentamiento el material de precisión (matraces aforados,
probetas, etc.) porque se rompen fácilmente o se deforman.
15. Cuando diluyas un ácido viértelo con cuidado en agua y agítalo constantemente,
nunca haga la operación inversa pues se libera vapor casi explosivamente. “No
des de beber al ácido”.
16. Si cae en usted o en su ropa algún material corrosivo, a excepción del ácido
sulfúrico, lávese inmediatamente con agua en abundancia y llame al profesor.
17. Al percibir el olor de un líquido no coloques tu cara sobre la boca del recipiente,
lo debes colocar a 15 centímetros de tu cara y con tu mano abanica el aroma.
18. Antes de usar cualquier reactivo lee dos veces la etiqueta para estar seguro de
su contenido.
19. No cierres herméticamente los recipientes en los que haya desprendimiento de
gas.
20. Los ácidos en general son corrosivos, por lo que no deben desecharse en la tarja.
Es conveniente almacenarlos temporalmente en contenedores adecuados.
21. Usa los vidrios de reloj para pesar sustancias sólidas o semisólidas. Nunca peses
directamente en los platillos de la balanza.
22. Cuando por algún motivo no puedas finalizar tu experimento en el tiempo
estipulado, coloca etiquetas que indiquen el contenido de los matraces o frascos
que haya usado.
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23. Los ácidos o sustancias corrosivas no se pipetean con la boca. Utiliza perillas para
pipeta diseñadas específicamente para estos casos.
24. Evite al máximo la contaminación de los reactivos. Una vez extraídos de su
recipiente no deberán regresarse a este, use una espátula o pipeta para cada
sustancia según corresponda.
Nota: Como medida de precaución adicional el profesor debe dar el visto bueno para
el inicio de cada experimento.
GUÍA DE PRIMEROS AUXILIOS ACETONA
La inhalación de vapores de acetona causa bronquitis crónica, en caso de ingestión es necesario lavar
el estómago, por lo que inmediatamente debes acudir al médico.
ÁCIDOS y ÁLCALIS (BASES)
La gestión de ácidos (clorhídrico, nítrico, sulfúrico, fosfórico y acético) y/o álcalis (sosa cáustica NaOH,
potasa cáustica KOH, cal y amoniaco) causa dolores estomacales, náuseas, vómitos y diarrea, en la
primera fase de acción. Suministra rápidamente, leche o clara de huevos y acude inmediatamente al
doctor, recuerda que el tiempo casi siempre es un factor clave.
Si accidentalmente te cae ácido en la ropa, seca y aplica hidróxido de amonio para neutralizar su efecto.
Sin un ácido cae sobre tu piel, rápidamente seca y lava con mucha agua para diluir. En caso de que te haya producido una quemadura leve aplica una solución de bicarbonato de sodio al 25 %, o bien cubre la herida con vaselina y una gasa para acudir al médico inmediatamente.
Si un ácido cae en tus ojos enjuaga con abundante agua y acude al médico lo más rápido posible
Si cae una base sobre tu ropa, aplica ácido acético diluido o ácido bórico.
Si una base cae sobre tu piel, seca y lava con abundante agua, si se considera necesario aplica una solución de ácido acético diluido o ácido bórico.
Si una base cae en tus ojos, lava con suficiente agua y acude al médico inmediatamente.
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ALCOHOL METILICO (Conocido como industrial)
La ingestión de este tipo de alcohol que no es comestible genera, algunas horas después de su
ingestión, trastornos digestivos (náuseas, vómitos, dolores abdominales, etc.), alteraciones nerviosas
(dolor de cabeza, vértigos, trastornos visuales), etc. Suministra al paciente bicarbonato de sodio en
solución y acude al médico.
AMONIACO
Los vapores del amoniaco son solubles en las secreciones de las vías respiratorias donde actúa como
cáustico y la solución acuosa de amoniaco ocasiona sobre todo intoxicaciones.
BROMUROS
Los bromuros utilizados corrientemente son los de calcio, sodio y potasio. La intoxicación por
bromuros se manifiesta por conjuntivitis, rinitis, anorexia, náuseas y a veces acné. Trastornos
nerviosos como somnolencia y menos frecuentemente excitación motora con alucinaciones. En casos
como estos es necesario acudir lo más pronto con el médico.
COBRE
La inhalación de cobre metálico provoca fiebre. La ingestión de sales de cobre (sulfato) provoca,
gastroenteritis suministra al paciente agua o leche para diluir el tóxico y llévalo con el médico para un
lavado de estómago. El sulfato de cobre causa diarreas verdes.
TETRACLORURO DE CARBONO
La ingestión de tetracloruro de carbono causa gastroenteritis crónica seguid de hepatitis tóxica. La
inhalación de dosis masivas causa edema de pulmón (poco frecuente) o un estado de narcosis.
En caso de ingestión es necesario practicar un lavado de estómago y en caso de inhalación, respiración
artificial, oxígeno, desvestir al intoxicado y lavarlo.
Estas son algunas recomendaciones que te hacemos y la forma en que debes actuar en el caso de
que alguien sufriera un accidente ingiriendo o inhalando alguna de las sustancias antes
mencionadas.
Lo mejor es que siempre te conduzcas con cuidado y prudencia dentro del laboratorio.
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RÚBRICA DE EVALUACIÓN A continuación, se presenta una rúbrica que permitirá evaluar de desempeño del estudiante en cada una de
las prácticas.
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
• Identifica todas las variables del
experimento, plantea sus objetivos.
• Buen proceso de preparación, muestra
profundidad en la investigación del tema.
• Incluye las referencias bibliográficas
• Identifica algunas de las variables
del experimento.
• Cumplido en la preparación
demuestra conocimiento del tema.
• No Identifica las variables del
experimento, necesita mucha revisión para
la tarea encargada.
2. Trabajo experimental
• Logra conectar su investigación en
diferentes aspectos de la práctica.
• Desarrolla la práctica experimental de
manera adecuada siguiendo los pasos
correctamente.
• Toma en cuenta la mayor par- te de
las instrucciones.
• Requiere ayuda para desarrollar el
trabajo experimental
• No sigue correctamente las instrucciones,
desatiende al desarrollar el trabajo
experimental.
3. Participación
• Su participación es pertinente y activa, es
fundamental para la ejecución del
experimento y el buen desarrollo de cada uno
de los conceptos.
• Su participación es oportuna,
aporta buenos elementos y presta
atención a las diferentes
participaciones
• Su participación es oportuna, aporta
buenos elementos y presta atención a las
diferentes participaciones
• Está presente pero presta poca atención
a las distintas instrucciones para la
ejecución
de la práctica.
4. Reporte de Resultados
• Interpreta correctamente los resultados del
experimento.
• Presenta los datos en forma profesional
demostrando un nivel alto de comprensión
sobre el contenido.
• Interpreta con algunos erro- res los
resultados del experimento, tiene
errores en los cálculos, requiere de
alguna revisión para alcanzar el nivel
de excelente.
• Interpreta erróneamente los resultados,
comete muchos errores en los cálculos.
• La presentación de los datos es confusa
el trabajo no merece crédito.
5. Elaboración de
Conclusiones
• Elabora conclusiones válidas, bien
fundamentadas basadas en el correcto
análisis de la experimentación.
• Justifica que los explícita- mente que los
objetivos se hayan alcanzado o no.
• Elabora conclusiones parcial- mente
válidas, basadas en una
interpretación en parte correcta de
los resultados
• Menciona vagamente el logro de los
objetivos
• Elabora conclusiones no válidas, basadas
en una interpretación deficiente de los
resultados.
• No menciona en logro de objetivos, no
llega a ninguna conclusión.
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PRÁCTICA 1. SISTEMAS DE UNIDADES Y MEDICIÓN EN LA FÍSICA
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para
responderlas. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter
científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. Contrasta los
resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus
conclusiones.
Competencia especifica:
Utilizar adecuadamente los instrumentos de medición. Comprobar la obtención de datos resultado
de la medición utilizando las magnitudes correspondientes de los diferentes instrumentos.
Diferenciar entre mediciones directas e indirectas en situaciones de la vida cotidiana.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué significa medir?
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¿Qué es una magnitud?
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¿Qué es una medición directa y qué es una medición indirecta?
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Menciona las magnitudes fundamentales del Sistema Internacional y sus unidades
_________________________________________________________________________________
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_________________________________________________________________________________
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________
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INTRODUCCIÓN
El término Física proviene del vocablo griego physike que significa NATURALEZA, sin embargo, para estudiar los fenómenos que ocurren ésta, éstos deben ser susceptibles de medición. La física requiere del uso de un sistema de Unidades y cualquiera de éstos se establece partiendo de unidades consideradas “fundamentales” y otras consideradas “derivadas”. Los sistemas de unidades más usados son: el Sistema Internacional y el Sistema Ingles. Existe una estrecha relación entre los sistemas de unidades, por eso es posible es realizar conversiones y equivalencias entre las diferentes variables de la física.
Al realizar una medición ya sea directa o indirecta, siempre se cometen errores, esto se debe al uso de técnicas inadecuadas de medición o debido a que la mayoría de los instrumentos tienen una precisión limitada.
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PARTE 1. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Investigue previamente a la realización de la practica acerca de los instrumentos del laboratorio de física, tales como: vernier, regla flexómetro, cronómetro, báscula, etc. Identifique cada uno de ellos, y en el siguiente cuadro escriba las magnitudes físicas que se miden con ellos.
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PARTE 2. MEDICIONES INDIRECTAS E DIRECTAS:
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1
1
1
Vernier Flexómetro Regla Probeta graduada 50ml, y otra de mayor volumen Cilindro aluminio Agua Báscula
*
* * * * *
* *
EXPERIMENTO 1 “midiendo la mesa”
1. Con ayuda del flexómetro y la regla, mide las dimensiones de la mesa.
2. Encuentra el perímetro, área y volumen
Área = largo x ancho Perímetro = suma de los lados Volumen = largo x ancho x altura
Instrumento Largo Ancho Altura Área Perímetro Volumen
Regla
Flexómetro
¿Con cuál de ellos es más fácil realizar la medición?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
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¿Cuál medición tendrá menor error? ¿Por qué?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 2 “midiendo el volumen de un cilindro”
1.- Mida las dimensiones del cilindro de aluminio usando una regla y un vernier. Obtenga su volumen
en mililitros (ml) recordando que:
Area= Π× r2
Volumen= Area xaltura 1cm3= 1ml
Instrumento Radio (cm) Área Base (cm2) Altura (cm) Volumen (cm3 o ml)
Vernier
Regla
2.- Agregue 20 ml de agua a la probeta, éste será el Volumen1: 20 ml ______
3.- Deje caer el cilindro de aluminio dentro de la probeta y anote el volumen.
Este será el Volumen 2: ______________________
4.- El volumen del cilindro será entonces:
Volumen del cilindro= Volumen2− Volumen1
Volumen del cilindro: _______________________ml
5.- Compare con el resultado con el obtenido mediante uso del vernier y la regla. ¿Hay diferencias?
Explique:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
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6.- ¿Cuál método es más exacto? ¿Por qué?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 3 “midiendo el volumen total de una probeta de 50 ml”
MÉTODO 1
Llena la probeta de 50ml hasta el tope (hasta antes de que se riegue el agua), vacía el agua de la probeta de
50 ml a otra probeta más grande y mide el volumen.
Volumen total probeta: ________________ml o cm3
MÉTODO 2
Mide el diámetro interno y la altura completa de la probeta. Calcula el volumen de la misma manera que hiciste
en el experimento 2.
Volumen total de la probeta: ________________cm3 ó ml
MÉTODO 3
1.- Pesa la probeta en la báscula. Esta será la masa1: _______________________________________________
2.- Llénala con agua hasta antes de que se riegue. Pésala. Ésta será la masa2: ___________________________
masa del agua= masa2− masa1
masa del agua: ______________g
Cada gramo de la masa del agua equivale en volumen, a 1 mililitro o 1 cm3, entonces:
Volumen total de la probeta: _____________________cm3 ó ml
¿Es igual el volumen total de la probeta usando cada uno de los métodos? Explica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
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¿Cuál de los métodos es más exacto y por qué? Explica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2.- ¿Cuáles de los experimentos corresponden a una medición directa y cuáles a una indirecta? Explica
cada uno:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 1:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 2:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 3:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
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3.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
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PRÁCTICA 2. ERRORES DE MEDICIÓN EN LA FÍSICA
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para
responderlas. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico,
consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. Contrasta los resultados obtenidos en
una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.
Competencia especifica:
Utilizar adecuadamente los instrumentos de medición. Comprobar la obtención de datos resultado de la
medición utilizando las magnitudes correspondientes de los diferentes instrumentos. Contrastar los resultados
para obtener los errores debido a la medición, utilizando el procedimiento señalado.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿A qué se refiere el termino INCERTIDUMBRE en un instrumento de medición?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
¿Qué diferencia hay entre EXACTITUD y PRECISION? Defina cada uno de ellos.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
Al obtener información sobre una magnitud física ¿Dependen éstos del instrumento que se utilice? o ¿De la
persona que los tome? Justifique su respuesta
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
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Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
INTRODUCCIÓN
Al realizar una medición, es frecuente cometer equivocaciones que nos impiden obtener un resultado
exacto. Esto se puede deber a diversas circunstancias como: una mala medición, limitaciones del
instrumento, un mal procedimiento, etc.
Clasificamos los errores en dos tipos:
Errores Aleatorios o Accidentales: son aquellos que ocurren solo en algunas ocasiones y pueden ser
originados por condiciones de humedad, presión o temperatura que afectan los instrumentos de
medición, también por errores humanos.
Errores sistemáticos: son los que se repiten de una medición a otra, éstos se pueden evitar corregir
o compensar.
Con la finalidad de cuantificar el error que se comete al medir una magnitud, se consideran los
siguientes tipos de error: absoluto, relativo y porcentual.
24
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1
Cronómetro Flexómetro Regla
* * *
EXPERIMENTO 1.- “Calcular el error que se comete al utilizar diferentes aparatos de
medición”
1.- En tu equipo de trabajo escojan a una persona y todos los demás midan su altura usando dos
instrumentos, el flexómetro y la regla. Anoten los resultados en la tabla siguiente:
NOMBRE DE LA PERSONA A LA CUAL MEDIMOS ALTURA:__________________________________
Nombre de la persona que mide: Altura usando REGLA Altura usando FLEXÓMETRO
2.- Encuentre los errores absoluto, relativo y porcentual para cada dato medido, utilizando las
siguientes fórmulas:
error absoluto= dato medido− promedio error relativo= error absoluto
promedio
error porcentual= error relativo x100 promedio= suma de todoslosdatos
número de datos
25
Altura medida REGLA Error Absoluto Error Relativo Error porcentual
PROMEDIO ALTURA (REGLA):
Altura medida FLEXÓMETRO
Error Absoluto Error Relativo Error porcentual
PROMEDIO ALTURA (FLEXÓMETRO): ____________________________
3.-
a) ¿Con cuál de los dos instrumentos de medición se tiene mayor precisión? ¿Por qué?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
b) ¿Se obtuvo el valor exacto con alguno de los instrumentos? ¿Con cuál? ¿Por qué?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 2.- “Midiendo mi tiempo de reacción”
1.- Trabajando en parejas, el compañero1 sostendrá con dos dedos la regla en la marca de 30 cm (la regla estará colgando), mientras que el compañero2 pondrá sus dos dedos alrededor de la marca del cero (pero sin tocar la regla).
2.- El compañero1 comenzará a hacer preguntas diversas al compañero2 (para distraerlo), y SIN AVISARLE soltará la regla.
26
√
3.-El compañero2 tratará de agarrar la regla lo más cerca de la marca del cero, esa distancia será su tiempo de reacción. Anota las distancias obtenidas en la siguiente tabla.
NOTA: si se le cae la regla lo consideraremos como 30 cm.
# intento Distancia (cm) Error absoluto Error relativo Error porcentual
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
PROMEDIO de la distancia: cm. ó m
4.- El tiempo de reacción se calcula como sigue:
tiempo de reacción= 2× promediodistancia (en metros)
9.81 m/ s2
Tiempo de reacción: ________seg.
5.- ¿Por qué si es la misma persona la que hace el experimento las distancias de reacción son diferentes?
27
¿Influirá éste hecho cuando haces una medición de tiempo? Justifica
EXPERIMENTO 3.- “El trabalenguas”
1.- Usando un cronómetro mide el tiempo que tarda cada uno de tus compañeros en decir el siguiente
trabalenguas sin equivocarse.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
“Corazón de quirichispa y ojos de chirichispé,
tú que me enchirichispaste hoy desenchirichispame”
Persona Tiempo (seg) Error absoluto Error relativo Error porcentual
PROMEDIO DEL TIEMPO: ______________________seg.
28
2.- ¿Quién es el más rápido para decir el trabalenguas?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
3.- Compara con otras mesas y encuentra quién es el más rápido en todo el grupo. Escribe su nombre:
_____________________________________________________________________
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
2.- En el experimento 1, ¿El error que se comete al usar diferentes instrumentos de medición sería
accidental o sistemático? Justifica tu respuesta.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3.- En el experimento 2, ¿El error que se comete al repetir el mismo experimento con las mismas
personas, sería accidental o sistemático? Justifica tu respuesta.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
29
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
30
PRÁCTICA 3. VECTORES
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus
pasos contribuye al alcance de un objetivo. Expresa ideas y conceptos mediante representaciones
lingüísticas, matemáticas o gráficas. Define metas y da seguimiento a sus procesos de construcción
de conocimiento
Competencia especifica:
Describe las características y aplicaciones de las cantidades vectoriales en nuestro entorno.
Aplica las funciones trigonométricas, así como los métodos gráficos y analíticos en la solución de
problema en nuestro entorno. Desarrolla actividades experimentales relacionadas con vectores
haciendo énfasis en situaciones cotidianas
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Cuál es la diferencia entre un vector y una escalar? Explica
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Escribe 3 ejemplos de magnitudes físicas vectoriales y 3 ejemplos de magnitudes escalares.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
¿Qué métodos se utilizan para realizar la suma de vectores? Explica cada uno.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
31
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
Los vectores son magnitudes físicas como la velocidad y la fuerza en las que además de un número, tienen una dirección y un sentido. Los vectores se representan gráficamente por una flecha.
Al realizar una suma vectorial, obtenemos un vector llamado RESULTANTE, el cual puede obtenerse mediante dos métodos: gráfico o analítico.
El vector EQUILIBRANTE (E) es un vector con la misma magnitud y dirección que la RESULTANTE (R), pero sentido contrario. Y sirve como su nombre lo indica para equilibrar al sistema de fuerzas.
32
EXPERIMENTO. - “Calculando la fuerza equilibrante de un sistema”
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1
Disco de hartl Dinamómetros Argolla Tramos de hilo
* * * *
PARTE A) METODO EXPERIMENTAL
1.- Sobre el disco de Hartl graduado coloque en el centro una rondana o argolla a la cual se atan los tres hilos, en el otro extremo de cada hilo se sujeta un dinamómetro, el cual será jalado cada uno por una persona como se muestra en la figura.
D1 = Lectura del dinamómetro que será el vector A
D2 = Lectura del dinamómetro que será el vector B
D3 = Lectura del dinamómetro que nos dará la magnitud del vector equilibrante E
= Ángulo que forman el vector A y vector B
33
α = Ángulo que forman el eje “x” y la equilibrante
2.- La persona con el Dinamómetro 1 (vector A ) siempre se mantendrá en la marca de 0° y tratará de mantener una fuerza constante.
3.- La persona con el dinamómetro 2 (vector B ) lo sostendrá a diferentes ángulos a 30°, 60°, 90° y 120° y para cada uno tratará de mantener una fuerza constante.
4.- La persona que sostiene el dinamómetro 3 (vector E ) será el que realice la fuerza equilibrante y deberá buscar a que ángulo α y en que magnitud de fuerza LOGRA MANTENER LA ARGOLLA EN EL CENTRO DEL DISCO.
A ; B
A (N)
B (N)
E (N) Ángulo α
30°
60°
90°
120°
PARTE B) USANDO EL MÉTODO GRÁFICO PARA OBTENER LA EQUILIBRANTE
Realiza la suma vectorial del sistema usando las magnitudes de los vectores A y B que tienes en la tabla
anterior y obtén el valor de la resultante y la equilibrante de la suma vectorial USANDO EL MÉTODO GRÁFICO
DEL PARALELOGRAMO en una hoja de papel milimétrico utilizando la escala adecuada.
34
Pégala en el siguiente espacio:
35
PARTE C) USANDO EL MÉTODO ANALÍTICO PARA OBTENER LA EQUILIBRANTE
Realiza la suma vectorial del sistema usando las magnitudes de los vectores A y B que tienes
en la tabla anterior y obtén el valor de la equilibrante de la suma vectorial USANDO EL MÉTODO
ANALÍTICO, usa la siguiente tabla:
Ángulo entre A y B= 60° Vectores fuerzas (F) Comp x Comp y A= Ax= Acos 0°= Ay= Asen0°= B= Bx= B cos 60°= By= B sen60°=
Suma Fx= Suma Fy=
Resultante o Equilibrante = Ángulo=
Ángulo entre A y B= 30° Vectores fuerzas (F) Comp x Comp y A= Ax= Acos 0°= Ay= Asen0°= B= Bx= B cos 30°= By= B sen30°=
Suma Fx= Suma Fy=
Resultante o Equilibrante= Ángulo=
Ángulo entre A y B= 90° Vectores fuerzas (F) Comp x Comp y A= Ax= Acos 0°= Ay= Asen0°= B= Bx= B cos 90°= By= B sen90°=
Suma Fx= Suma Fy=
Resultante o Equilibrante = Ángulo=
36
Ángulo entre A y B= 120° Vectores fuerzas (F) Comp x Comp y A= Ax= Acos 0°= Ay= Asen0°= B= Bx= B cos 120°= By= B sen120°=
Suma Fx= Suma Fy=
Resultante o Equilibrante = Ángulo=
Utiliza las siguientes fórmulas:
𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑅𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = √∑ 𝐹𝑥2 + ∑ 𝐹𝑦2
∑ 𝐹𝑦 á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 = 𝑎𝑟𝑐 tan ∑ 𝐹𝑥
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
2.- En la parte B y C ¿Obtienes la misma fuerza equilibrante que en la parte A? Explica
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
3.- ¿Cuál de los tres métodos tiene mayor precisión? Explica cada uno de ellos.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
37
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
38
PRÁCTICA 4. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU)
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus
pasos contribuye al alcance de un objetivo. Obtiene, registra y sistematiza la información para
responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando
experimentos pertinentes. Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Competencia especifica:
Explica diversos movimientos de situaciones cotidianas haciendo uso de conceptos de física.
Reconoce los conceptos relacionados al movimiento (Posición, Tiempo, Distancia, Desplazamiento,
Movimiento, Velocidad, Rapidez, Sistema de Referencia).
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es el movimiento rectilíneo uniforme? Defina correctamente:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
¿Cuál es la diferencia entre rapidez y velocidad? Explica
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
39
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION
Cuando un objeto se mueve con velocidad constante es porque se desplaza recorriendo distancias
iguales en tiempos iguales, siempre con la misma dirección y sentido de movimiento. Por lo cual su
rapidez (magnitud de la velocidad) se puede calcular dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo
que le toma hacerlo.
Por ejemplo, si consideramos una persona corriendo a 5 km/h, eso significa que si hacemos una gráfica de posición (x) contra tiempo (t), tendríamos una línea recta en el plano cartesiano como lo muestra la figura.
40
EXPERIMENTO “Calculando mi velocidad caminando, trotando y corriendo”
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1
Cinta métrica Cronómetro
Gises
* * *
PROCEDIMIENTO:
1.- Formen grupos de 5 personas y salgan al patio de la escuela o a algún lugar abierto.
2.- Hagan un carril a lo largo del patio y marquen con los gises las distancias de 5, 10, 15 y 20m en el
piso. En cada una de las marcas se situará un compañero con un cronómetro en mano.
3.- El compañero 5, que está libre se situará en el cero y caminará los 20 metros marcados. Cada
compañero tomará el tiempo en el cual el compañero 5 llega a su marca.
4.- Repetir lo mismo, pero ahora el compañero 5 lo hará trotando. 5.- Repetir lo mismo, pero ahora
el compañero 5 lo hará corriendo. 6.- Poner los datos obtenidos en las tablas y graficar.
7.- Hacerlo para cada uno de los compañeros del equipo. Así cada compañero tendrá los datos de sus
desplazamientos.
8. CALCULA LAS VELOCIDADES PROMEDIO PARA CADA MOVIMIENTO. Utiliza las formulas vistas en
clase con los datos obtenidos y escríbelas en cada tabla para que puedas hacer las comparaciones.
CAMINANDO
Distancia (metros) Tiempo (segundos) Velocidad (m/s)
5
10
15
20
VELOCIDAD PROMEDIO CAMINANDO: m/s
41
TROTANDO
Distancia (metros) Tiempo (segundos) Velocidad (m/s)
5
10
15
20
VELOCIDAD TROTANDO: m/s
CORRIENDO
Distancia (metros) Tiempo (segundos) Velocidad (m/s)
5
10
15
20
VELOCIDAD CORRIENDO: m/s
GRAFICAS DE DISTANCIA (m) vs TIEMPO (seg)
Con los datos de las tres tablas anteriores haz una sola gráfica en una hoja de papel milimétrico
colocando en el eje horizontal los valores de distancia y el eje vertical los valores de tiempo. Utiliza
los siguientes colores para cada tipo de movimiento:
ROJO CAMINANDO
AZUL TROTANDO
VERDE CORRIENDO
42
Pega tu hoja en este espacio:
43
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica: _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2.- ¿Explica cómo son las gráficas de distancia contra tiempo para cada movimiento (caminando, trotando, corriendo)? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
3.- ¿Para cada tipo de movimiento la velocidad resultó constante? Explica para cada uno _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta. _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
44
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
45
PRÁCTICA 5. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA)
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos
contribuye al alcance de un objetivo. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas
de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas
preguntas.
Competencia especifica:
Explica diversos movimientos de situaciones cotidianas haciendo uso de conceptos de física. Reconoce los
conceptos relacionados al movimiento (Posición, Tiempo, Distancia, Desplazamiento, Movimiento,
Velocidad, Rapidez, Sistema de Referencia).
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Qué entiendes por aceleración y qué significa cuando ésta es constante?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Qué científico utilizó el plano inclinado para observar el MRUA?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
46
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un tipo de movimiento frecuente en
la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo
alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo
aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.
Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, en el cual “en tiempos iguales,
adquiere iguales incrementos de rapidez”. Cuando la velocidad de una partícula cambia con el
tiempo, se dice que está acelerando, y esta aceleración puede ser positiva o negativa, dependiendo
de si su velocidad aumenta o disminuye.
• Cuando una partícula aumenta su velocidad la aceleración será positiva.
• Si una partícula disminuye su velocidad entonces tendrá una aceleración negativa.
• La aceleración de una partícula será igual a cero si su velocidad se mantiene constante.
Si hiciéramos una gráfica de distancia contra t2, ésta sería una línea recta, lo que nos
demuestra que la ACELERACIÓN ES CONSTANTE para el MRUA
47
EXPERIMENTO:
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1
1
1
1
Plano inclinado
Regla de madera de 1
metro
Cronómetros
Balín o canicas
Riel de aluminio
* *
*
* *
PROCEDIMIENTO:
INCLINACIÓN 5°
1.- Sobre un plano inclinado a 5° coloquen el riel de aluminio junto con la regla de 1
metro.
2.- Marquen las distancias de 20, 40, 60, 80 y 100 cm.
48
3.- Dejen caer el balín desde el extremo más alto y tomen los tiempos a los cuales llega a dichas
distancias marcadas. Repetir el experimento 5 veces con el balín. Anotar los tiempos en la tabla
siguiente:
TIEMPO ACELERACION
Distancia (m)
1 2 3 4 5 Promedio (s)
Promedio2
(s2) 𝟐𝒅𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂
𝒕𝟐
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aceleración promedio total:
Recuerda que: 𝒂𝒄𝒆𝒍𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 2 𝒅𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂
𝒕𝟐
INCLINACIÓN 10°
Repetir el mismo experimento, pero a un ángulo de 10°
TIEMPO ACELERACION
Distancia (m)
1 2 3 4 5 Promedio (s)
Promedio2
(s2) 𝟐𝒅𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂
𝒕𝟐
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aceleración promedio total:
49
INCLINACIÓN 15°
Repetir el mismo experimento, pero a un ángulo de 15°
TIEMPO ACELERACION
Distancia (m)
1 2 3 4 5 Promedio (s)
Promedio2
(s2) 𝟐𝒅𝒊𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂
𝒕𝟐
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aceleración promedio total:
GRAFICA para 5°, 10° y 15°
Con los datos de las tres tablas anteriores haz una sola gráfica en una hoja de papel milimétrico
colocando en el eje horizontal los valores de distancia y el eje vertical los valores de tiempo al
cuadrado. Utiliza los siguientes colores para cada ángulo del plano inclinado:
ROJO 5°
AZUL 10°
VERDE 15°
50
Pega tu hoja en este espacio.
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2.- ¿Cómo son las gráficas de distancia contra tiempo cuadrado para cada ángulo de
inclinación?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
3. ¿Se puede decir que para cada caso la aceleración es constante? ¿Por qué?
Justifica la respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
4.- ¿Para cuál ángulo de inclinación la aceleración es mayor? Justifica la respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
5.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica
tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
51
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
52
PRÁCTICA 6. CALCULO DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD Y CAÍDA LIBRE
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus
conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico,
consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando identifica las principales características de los diferentes tipos de
movimientos en una y dos dimensiones y establece la diferencia entre cada uno de ellos en un contexto
determinado. Explica diversos movimientos de situaciones cotidianas haciendo uso de conceptos de física.
Ejemplifica los conocimientos de la asignatura con situaciones cotidianas. Explica el proceso de solución
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Un cuerpo que tiene mayor masa cae más rápido que uno más ligero?
*si consideras la resistencia al aire ¿Por qué?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
*si no consideras la resistencia al aire ¿Por qué?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Cuál es el valor de la aceleración de la gravedad?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Si viajamos a otro lugar en el planeta el valor de la gravedad cambia? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
53
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
La gravedad es la fuerza de atracción mutua que experimentan dos objetos con masa. Se trata de una
de las cuatro fuerzas fundamentales observadas hasta el momento en la naturaleza. El efecto de la
fuerza de gravedad sobre un cuerpo suele asociarse en lenguaje cotidiano al concepto de peso, y es
por eso que siempre se ha enseñado que la fuerza de gravedad atrae hacia el centro de la Tierra.
Isaac Newton fue la primera persona en darse cuenta que la fuerza que hace que los objetos caigan con aceleración constante en la Tierra y la fuerza que mantiene en movimiento los planetas y las estrellas es la misma, y a él se debe la primera teoría general de la gravitación. Se dice que él observó la caída libre cuando una manzana se desprende de un árbol, y se da cuenta que este movimiento desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es decir, se estudia en el vacío.
EXPERIMENTO 1.- PÉNDULO SIMPLE
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1 1 1
Soporte Universal (Base y Varilla) Pinza doble nuez Cronómetro Regla Graduada, transportador 1 Pesa de 50 gramos Carrete de Hilo Cáñamo
* *
*
*
54
PROCEDIMIENTO:
1. Armar un péndulo simple como se muestra en la figura
2. Observe el punto de equilibrio del péndulo. Primeramente,
con una longitud de 80 cm. se registrará el tiempo de 5
oscilaciones completas; con el cual se evaluará el período de
oscilación (tiempo que tarda en dar una oscilación completa).
3. A partir del punto de equilibrio se desplaza el péndulo a 10° a
partir de la cual se deja libre y simultáneamente se pone en
marcha el cronómetro (sugerencia: dejar oscilar el péndulo y
registrar el tiempo en el momento que llegue a la posición
inicial).
4. Realizar el mismo evento 5 veces de las cuales obtendremos 5
tiempos de oscilación y los anotaremos en la tabla respectiva;
evaluaremos el período para cada tiempo respectivamente y a
partir de ahí obtendremos el período promedio de oscilación
para esa masa y longitud preestablecidas.
5. Obtener el valor experimental de la “aceleración de la
gravedad (g)” a partir de la longitud y el periodo promedio
usando la fórmula matemática:
g= 42 L
(T promed)2
55
L1 = 0.8 m
tiempo (s) No. de oscilaciones (n) Período T = t / 5
t1 = 5 t2 = 5 t3 = 5 t4 = 5 t5 = 5
Periodo promedio T1= seg
VALOR OBTENIDO DE LA GRAVEDAD “g”
6. Realizar la misma secuencia para una longitud de 1 m y 1.2 m metros y en cada caso obtener el período promedio de oscilación.
TABLA II
L2 = 1 m
tiempo (s) No. de oscilaciones (n) Período T = t / 5 t1 = 5
t2 = 5
t3 = 5
t4 = 5
t5 = 5
Periodo promedio T2= seg
56
TABLA III
L3 = 1.2 m
tiempo (s) No. de oscilaciones (n) Período T = t / 5 t1 = 5 t2 = 5 t3 = 5 t4 = 5 t5 = 5
Periodo promedio T3= seg
VALOR OBTENIDO DE LA GRAVEDAD “g” m/s2
7. Compara los valores obtenidos con las diferentes longitudes y explica si hay o no variación para cada longitud.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Explica a qué se debe que se pueda calcular el valor de la gravedad con el movimiento pendular
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
57
EXPERIMENTO 2.- CAIDA LIBRE PROCEDIMIENTO:
1.- Lleva contigo un objeto que no se rompa fácilmente, sube al primer piso del edificio y desde el
balcón deja caer el objeto, toma el tiempo y repite el experimento 10 veces.
2.- Con la ayuda de un hilo largo y una pesa de 50g determina la altura desde la cual lo estás dejando
caer.
PRIMER NIVEL altura: _________________________m
3.- Sube ahora al segundo piso y repite el experimento.
SEGUNDO NIVEL altura: _______________________m
Anota todos los datos en la tabla correspondiente y obtén el valor experimental de la altura de cada
nivel considerando que la aceleración de la gravedad es de 9.81 m/s2
Utiliza la siguiente formula:
58
Primer Nivel Segundo Nivel
t1 = s t1 = s
t2 = s t2 = s
t3 = s t3 = s
t4 = s t4 = s
t5 = s t5 = s
t6 = s t6 = s
t7 = s t7 = s
t8 = s t8 = s
t9 = s t9 = s
t10 = s t10 = s
tpromedio = s tpromedio = s
PRIMER NIVEL altura experimental: m
SEGUNDO NIVEL altura experimental: m
3. ¿Hay variación entre la altura medida y la altura calculada? Explica para cada nivel. _________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
59
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
2.- ¿Consideras que la fuerza de la gravedad influye en el movimiento pendular? Explica por que
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
3.- Consideras que la fuerza de la gravedad influye en el movimiento de caída libre. Explica porque
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
60
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
61
PRÁCTICA 7. TIRO PARABÓLICO
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y
comunica sus conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas
de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando identifica las principales características de los diferentes tipos
de movimientos en una y dos dimensiones y establece la diferencia entre cada uno de ellos en un
contexto determinado. Explica diversos movimientos de situaciones cotidianas haciendo uso de
conceptos de física. Ejemplifica los conocimientos de la asignatura con situaciones cotidianas. Explica
el proceso de solución de problemas planteados en la asignatura con claridad y empleando los
conceptos de la física.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es el movimiento de tiro parabólico?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Proporciona 3 ejemplos de actividades reales en las cuales observes éste tipo de movimiento.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
62
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
Desde los antiguos guerreros hasta nuestros días el lanzamiento de proyectiles es un tema de estudio muy interesante. Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
63
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1 1 1 1
Plano inclinado Riel de aluminio Balín Cronómetro Regla Graduada Papel carbón Papel blanco
* * * * * * *
PROCEDIMIENTO:
1.- Arme el dispositivo como se muestra en la figura.
2.- Coloque en el suelo hojas de papel blancas y papel carbón encima, para que el balín al caer deje una marca sobre éste.
3.-Ponga el plano inclinado a 40° de inclinación y deje caer la canica desde la posición más alta.
4.- Tome el tiempo que tarda la canica en recorrer el riel de aluminio (de 1 metro de
longitud), éste será t1.
5.- Mide la altura “h” y la distancia horizontal a la cual cae el balín, usando la marca
que ha dejado en el suelo, éste será “xexperimental”. REPITA 5 VECES EL EXPERIMENTO.
6.- Realice los cálculos y compare la xteórica con la x experimental
64
7.- Repita todo lo anterior para 30° y 20° de inclinación en el plano.
CALCULOS:
I.- Obtenga la velocidad horizontal con la cual sale el balín del riel usando:
II- Usando la altura desde la cual cae el objeto “h”, obtenga el tiempo t2 de caída del balín usando:
III.- Obtenga la distancia horizontal que el balín debería recorrer, es decir la “Xteórica” usando:
A) ÁNGULO 40°
65
TABLA I (tiempo en recorrer el RIEL)
Tiempo riel t1 X
experimental
Primera vez
Segunda vez
Tercera vez
Cuarta vez
Quinta vez
Promedio X experimental= metros
Calcular usando las fórmulas dadas anteriormente:
Promedio de tiempo en el riel t1= seg
Velocidad horizontal en el riel Vx= m/s
Altura h = metros
Tiempo de caída t2= seg
Distancia horizontal teórica Xteórica = metros
1. Compara los valores de la distancia horizontal teórica y experimental. ¿Son iguales o diferentes? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2. ¿Por qué piensas que hay o no variación? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
66
B) ÁNGULO 30°
TABLA I (tiempo en recorrer el RIEL)
Tiempo riel t1 X experimental
Primera vez
Segunda vez
Tercera vez
Cuarta vez
Quinta vez
Promedio X experimental= metros
Calcular usando las fórmulas dadas anteriormente:
Promedio de tiempo en el riel t1= seg
Velocidad horizontal en el riel Vx= m/s
Altura h = metros
Tiempo de caída t2= seg
Distancia horizontal teórica Xteórica = _________________metros
1. Compara los valores de la distancia horizontal teórica y experimental. ¿Son iguales o diferentes? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2. ¿Por qué piensas que hay o no variación?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
67
C) ÁNGULO 20°
TABLA I (tiempo en recorrer el RIEL)
Tiempo riel t1 X experimental
Primera vez
Segunda vez
Tercera vez
Cuarta vez
Quinta vez
Promedio X experimental= metros
Calcular usando las fórmulas dadas anteriormente:
Promedio de tiempo en el riel t1= seg
Velocidad horizontal en el riel Vx= m/s
Altura h = metros
Tiempo de caída t2= seg
Distancia horizontal teórica Xteórica = _________________metros
1. Compara los valores de la distancia horizontal teórica y experimental. ¿Son iguales o diferentes? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2. ¿Por qué piensas que hay o no variación?
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
68
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
2.- Compara los valores de la distancia horizontal teórica y experimental que obtuviste para cada
ángulo y explica a qué se debe el comportamiento de cada experimento.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
3.- ¿Cuáles son las fuentes de error en tus mediciones? Explica.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
69
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
70
PRÁCTICA 8. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus
pasos contribuye al alcance de un objetivo. Obtiene, registra y sistematiza la información para
responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando
experimentos pertinentes. Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir
conclusiones y formular nuevas preguntas.
Competencia especifica:
Explica diversos movimientos de situaciones cotidianas haciendo uso de conceptos de física.
Reconoce los conceptos relacionados al movimiento (Posición angular, Tiempo, Desplazamiento
angular, Movimiento, Velocidad angular, Sistema de Referencia).
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es el movimiento circular uniforme (MCU)?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
¿Cómo se relaciona el desplazamiento angular y el radio?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
¿Qué es la aceleración centrípeta?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
71
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
El Movimiento Circular Uniforme (MCU), describe el movimiento de un cuerpo que se desplaza con rapidez constante a lo largo de una trayectoria circular, es decir que recorre arcos o ángulos iguales en tiempos iguales.
Este tipo de movimiento es más común de lo que podemos pensar, y está presente en muchos aspectos cotidianos: molinos de viento, rudas de vehículos, rueda de la fortuna, manecillas de un reloj, auto en una curva.
Una partícula en movimiento circular describe un arco como el mostrado en la figura, la longitud de este arco le llamaremos “s”.
72
En este caso, el desplazamiento angular se mide en radianes, teniendo tanto el radio como la longitud
de arco unidades iguales, en este caso, unidades de longitud.
Cuando se tiene un desplazamiento de 2π rad, se completa justo una vuelta completa sobre la
circunferencia, por lo que la longitud del arco recorrido, es igual al perímetro de la circunferencia.
La velocidad lineal es la rapidez con la que se mueve un punto a lo largo de la trayectoria circular. La
velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado θ por
una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional
es el radián por segundo (rad/s).
Estas dos cantidades ser relacionan entre sí mediante la ecuación siguiente:
𝑣𝑟 = 𝜔𝑟
En un movimiento circular uniforme, debido a que la magnitud de la velocidad tangencial es
constante, solo existe una aceleración que cambia la dirección y el sentido de la velocidad, es decir,
la aceleración centrípeta.
𝑎𝑐 = 𝜔2𝑟
73
EXPERIMENTO
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
3 1 1
1 1
Pesas de 50, 100 y 150 gr. Pelota de esponja mediana. Tubo de vidrio o plástico de 1 cm de diámetro aprox. (bolígrafo) Cronómetro Hilo cáñamo
* * *
* *
PROCEDIMIENTO:
1. Con el hilo, el tubo, la pelota y una de las pesas arme el dispositivo mostrado en la Figura 1.
2. Haz girar la pelota a una velocidad constante adecuada tal que sostenga la pesa y se mantenga en equilibrio.
3. Mide la longitud del hilo desde el centro de la pelota hasta la parte superior del tubo, éste será el radio del círculo.
4. Mide el tiempo que tarda la pelota en completar 10 revoluciones. Repite 5 veces.
5. Anota tus resultados en la tabla.
6. Repite el procedimiento para cada pesa.
Desplazamiento Angular: θ = (10 rev) (2π rad) =_______________
74
PESA DE 50 gr:
Mediciones Radio r (m) Tiempo t (s) ω = θ/t vL = ωr ac = ω2r
1
2
3
4
5
Tiempo promedio: ___________________________________
Velocidad angular promedio: ___________________________
Velocidad lineal promedio: _____________________________
Aceleración centrípeta promedio: ________________________
PESA DE 100 gr:
Mediciones Radio r (m) Tiempo t (s) ω = θ/t vL = ωr ac = ω2r
1
2
3
4
5
Tiempo promedio: ___________________________________
Velocidad angular promedio: ___________________________
Velocidad lineal promedio: _____________________________
Aceleración centrípeta promedio: ________________________
75
PESA DE 150 gr:
Mediciones Radio r (m) Tiempo t (s) ω = θ/t vL = ωr ac = ω2r
1
2
3
4
5
Tiempo promedio: ___________________________________
Velocidad angular promedio: ___________________________
Velocidad lineal promedio: _____________________________
Aceleración centrípeta promedio: ________________________
CONCLUSIONES:
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2.- ¿Qué diferencia hay entre la velocidad angular y la velocidad lineal en el MCU? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
3.- Si la magnitud de la velocidad lineal es constante ¿Explica por qué existe una aceleración
centrípeta?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
76
4.- ¿Explica cómo varía el radio en relación a cada pesa utilizada?
50g:______________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
100g:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
150g:
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
5.- ¿En qué dirección se moverá un cuerpo al estar girando alrededor de un punto si la fuerza
centrípeta se anula en un momento determinado?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
6.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
77
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
78
PRÁCTICA 9. LEYES DE NEWTON 1ª PARTE
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y
comunica sus conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas
de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando comprende las principales características de los diferentes tipos
de movimientos en una y dos dimensiones y establece la diferencia entre cada uno de ellos. Define
las tres leyes del movimiento de Newton (ley de la inercia, ley de la fuerza y aceleración y ley de la
acción y reacción) y las emplea en la solución de problemas y en la explicación de situaciones
cotidianas). Reconoce la diferencia de los conceptos de fuerza, masa y peso de los cuerpos.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE
Escribe el enunciado completo de cada una de las 3 leyes de Newton.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
Proporciona 1 ejemplo de actividades o situaciones reales en las cuales observes cada una de las
leyes.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
79
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
Las Leyes de Newton son tres principios concernientes al movimiento de los cuerpos. La formulación
matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae Naturalis Principia
Matemática, aunque existe una versión previa en un fragmento manuscrito De motu corporum in
mediis regulariter cedentibus de 1684. Las leyes de Newton constituyen, junto con la transformación
de Galileo la base de la mecánica clásica
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 4
1 1 1 2 1
Carro de hall Pesas de 50, 100, 150 y 200 gramos Cordón Cronómetro Regla Graduada Poleas Soporte universal y pinzas doble nuez
* *
*
* * * * *
80
CASO 1) MASA DEL CARRO CONSTANTE PROCEDIMIENTO:
1.- Arme el dispositivo como se muestra en la figura.
2.- Coloque el carro de hall encima de la regla de 1 metro, para que sirva como guía. 3.- Coloque primero la pesa de 50 gramos colgando del hilo.
4.- Suelte el carro y tome el tiempo que tarda el carro en recorrer la regla (de 1 metro de longitud), éste será t1. REPITA 3 VECES
5.- Repita el experimento usando ahora las pesas de 100, 150 y 200 gramos como la pesa colgante.
6.- Complete la tabla, realice los cálculos y grafique.
(Caso m = cte.) masa de carro, m1 = kg
d (m)
t1
t2
t3
t (s) a
2d m
T2 (
2)
s
masa (kg)
F=m(9.81m/s2) Newtons
1m a1 = 0.050
1m a2 = 0.100
1m a3 = 0.150
1m a4 = 0.200
81
GRÁFICA I
En papel milimétrico realice la gráfica y péguela en este espacio
FUERZA ( N ) vs. ACELERACIÓN ( m/s 2 )
82
CASO 2) FUERZA CONSTANTE PROCEDIMIENTO:
1.- Arme el dispositivo como se muestra en la figura.
2.- Coloque el carro de hall encima de la regla de 1 metro, para que sirva como guía. 3.- Coloque
primero la pesa de 50 gramos colgando del hilo.
4.- Suelte el carro y tome el tiempo que tarda el carro en recorrer la regla (de 1 metro de longitud),
éste será t1. REPITA 3 VECES
5.- Repita el experimento aumentando la masa del carro, adicionándole mayor masa de 50 en 50
gramos hasta 200 gramos
6.- Complete la tabla, realice los cálculos y grafique:
masa del carro, m1=____________kg
Fuerza constante= (0.05 kg)(9.81m/s2)= ___________ 0.49 Newtons
TABLA 2 F = cte. (la fuerza es constante)
F (N)
m (kg)
d (m)
t1
t2
t3
t (s). a
2dm
t2 2 s
1 (
1 )
m kg
0.49 m 1 1m
0.49 m 1 + 0.05 1m
0.49 m 1 + 0.10 1m
0.49 m 1 + 0.15 1m
0.49 m 1 + 0.20 1m
83
GRÁFICA II.
En papel milimétrico realice la gráfica y péguele en este espacio
a (m/s2) “ vs “ 1 / m ( 1/kg )
84
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explique.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2.- ¿Qué tipo de proporcionalidad tienen la gráfica uno y la dos?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3.- Explica ¿Cómo se comporta la aceleración, cuando la masa es constante?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4. Explica ¿Cómo se comporta la aceleración, cuando la fuerza es constante?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
5.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
85
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
86
PRÁCTICA 10. LEYES DE NEWTON 2ª PARTE (3RA LEY Y FUERZA DE FRICCIÓN)
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y
comunica sus conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas
de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando comprende y diferencia una fuerza de fricción estática de una
fuerza de fricción cinética. Expresa de manera verbal y escrita la tercera ley de Newton e identifica
en situaciones cotidianas fuerzas de acción y fuerzas de reacción.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
Porque se dice que la tercera ley de Newton es la Ley de la Acción Reacción
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Qué es la fuerza de fricción? A qué se debe:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Cuál es la diferencia entre fuerza de fricción estática y cinética?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
87
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
La fuerza de fricción es resultado del contacto entre dos cuerpos. En realidad, éste efecto siempre
está presente en el movimiento de un cuerpo debido a que siempre se desplaza haciendo contacto
con otro (el aire en la mayoría de los casos); en algunos casos, éste efecto es muy pequeño y es una
buena aproximación despreciar su valor, pero en otros, es necesario tomar en cuenta ésta fuerza,
debido a que determina el valor del movimiento.
88
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 2 5 1 1 1 1 1
Hilo Globos Popotes Canicas Regla Graduada Cronómetro Báscula Soporte universal Cinta adhesiva proporcionados por el estudiante
* *
* * * * * *
*
PROCEDIMIENTO:
1.- Arme el dispositivo como se muestra en la figura.
2.- Pegue el globo con cinta adhesiva a un pedazo de popote
3.- Meta el hilo dentro del popote y átelo en los extremos a un punto fijo (o sujétenlo algunos
compañeros).
4.- Infle el globo cohete (sin anudarlo) y suéltelo.
5.- Tome el tiempo y la distancia que recorre hasta detenerse. Póngalo en la tabla 6.- Repita la
operación metiendo 1 y dos canicas dentro del globo.
89
d (m)
t (s)
a) sin canicas
b) una canica
c) dos canicas
RESPONDE:
a) ¿Qué sucede en cada caso?
Sin canica
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Con una canica
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Con dos canicas
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
b) Describa cómo son la fuerza de acción y reacción, en magnitud y dirección para cada caso.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
EXPERIMENTO 2) OBTENIENDO EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN
90
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1 1 1 1
10 1 1 1
Hilo Bloque de madera Hoja de papel aluminio Hoja de papel Lija delgada y gruesa Cinta adhesiva Pesos varios Canicas Recipiente para las canicas Báscula Plano inclinado
* * * * * * * * * * *
MÉTODO 1 PROCEDIMIENTO:
1.- Arme el dispositivo como se muestra en la figura.
2.- Coloque una tira de papel sobre la mesa y péguela con cinta, ponga el bloque de madera encima y ponga en el contrapeso una pesa de 50 gr y vaya agregando canicas poco a poco hasta lograr sacar el bloque del reposo. Pese el contrapeso.
3.- Repita la operación, pero usando una lija gruesa, lija delgada y un trozo de aluminio.
4.- Obtenga la masa del bloque de madera y calcule su peso, ese será el valor de la Fuerza Normal
Masa del bloque M1: kg
Peso del bloque (Normal) Normal = M1 (9.81m/s2) = Newtons
91
Llene la tabla con los cálculos correspondientes:
material Contrapeso = masa( 9.81m/s2)
Coeficiente de fricción= contrapeso/Normal
aluminio N
papel N
Lija delgada N
Lija gruesa N
MÉTODO 2
PROCEDIMIENTO: 1.- Pegue la tira de aluminio en el plano inclinado a 0°, coloque encima el bloque. 2.- Aumente el ángulo de inclinación hasta que el bloque comience a moverse. Anote el ángulo. 3.- Repita la operación usando ahora papel, lija delgada y lija gruesa. 4.- Llene la tabla
Material Ángulo Coeficiente de
fricción= tangente (ángulo)
Aluminio
Papel
Lija delgada
Lija gruesa
92
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
2.-En el experimento 1
a) ¿En qué dirección sale el aire del globo y en qué dirección ocurre el movimiento?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
b) ¿Cuáles leyes de Newton se aplican aquí? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
3.- En el experimento 2
a) ¿Coinciden los valores de los coeficientes de fricción usando el método 1 y 2?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
b) Explica a que se deben los resultados obtenidos
93
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
94
PRÁCTICA 11. TRABAJO MECÁNICO
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus
conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico,
consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando analiza las leyes de Newton para explicar el movimiento de los cuerpos y
las utiliza para resolver problemas relacionados con el movimiento, observables con su entorno, en un
contexto determinado. Aplica el concepto de trabajo para resolver y comprender situaciones de la vida. Define
el concepto de trabajo en Física, como el producto escalar entre la fuerza y el desplazamiento Emplea la
expresión matemática para el trabajo, así como la gráfica que lo representa. Define conceptos de energía
cinética
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es el trabajo mecánico? En que unidades se mide
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
95
¿Realizas trabajo mecánico cuándo caminas cargando en tu espalda la mochila?
Justifica tu respuesta
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Qué es la potencia mecánica? En que unidades se mide
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCIÓN
El concepto de trabajo mecánico aparece estrechamente vinculado al de fuerza. De este modo, para
que exista trabajo debe aplicarse una fuerza mecánica a lo largo de una cierta trayectoria.
El trabajo es una manifestación de la energía. Por su definición, el trabajo es una magnitud escalar
que atendiendo a la disposición de la fuerza y el desplazamiento puede ser positiva, negativa o nula.
96
MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1
1 1 1 1 1
Polea de 4cm de diámetro Pinza doble nuez Soporte Universal (Base y Varilla) Pesas y canicas Cronómetro Balanza Granataria Hilo Cáñamo Transportador y Regla de madera (1 m) Carro de Hall
* * *
*
*
* *
* *
EXPERIMENTO
1. Monte el sistema mostrado en la figura a un ángulo de 0°
2. Coloque el carro de Hall a una distancia de 1 metro de la orilla de la mesa
3. Al finalizar del cordel agregue pesas (al contrapeso) sucesivamente hasta que el carro adopte un
movimiento rectilíneo uniforme.
4. Tome el tiempo que tarda en recorrer la distancia. (repita tres veces) Determine el trabajo y la
potencia desarrollados sobre el carro.
5. Repita la operación colocando el cordel a diferentes ángulos (aumentado en 5°) desde 0° hasta 20°,
para lo cual deberá mover la polea, y ponga el contrapeso de nuevo hasta lograr el movimiento a
velocidad constante.
6. Tome el tiempo que tarda en recorrer la distancia (repita tres veces). Determine el trabajo y la
potencia desarrolladas sobre el carro para cada ángulo.
97
Anote los tiempos y realice los cálculos correspondientes:
ángulo θ
Distan cia d (m)
t1
t2
t3 tiempo prome
dio t
(s)
Masa del
contra peso
m (kg)
Fuerza
𝑭 = 𝒎𝒈 (N)
Trabajo
𝑻 = 𝑭𝒅𝒄𝒐𝒔𝜽 (Joules)
Potencia
𝑻 𝑷 =
𝒕 (watts)
0°
1m
5° 1m
10° 1m
15° 1m
20° 1m
98
Realice la gráfica Trabajo vs Tiempo para cada uno de los ángulos en papel milimétrico, utilizando diferentes colores y péguela en este espacio:
99
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2.- Al cambiar el ángulo ¿Cuándo es mayor el trabajo y la potencia? ¿Por qué?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3.- ¿Si pudiéramos poner el hilo a un ángulo de 90° se realizaría trabajo? Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
100
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
101
PRÁCTICA 12. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
Competencias disciplinares básicas en el área experimental:
Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y
comunica sus conclusiones. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a
preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos
pertinentes.
Competencia especifica:
El estudiante es competente cuando analiza las leyes de Newton para explicar el movimiento de los
cuerpos y las utiliza para resolver problemas relacionados con el movimiento, observables con su
entorno, en un contexto determinado. Analiza las fuerzas que posibilitan o impiden que la energía
mecánica se conserve (fuerzas conservativas y fuerzas disipativas). Diferencia entre la energía
cinética y la energía potencial que posee un cuerpo. Relaciona los cambios en la energía cinética y
potencial de un cuerpo, con el trabajo que realiza. Emplea la Ley de la Conservación de la Energía
Mecánica en la explicación de fenómenos de la vida cotidiana. Relaciona los conceptos de trabajo,
energía y potencia para aplicarlos en problemas de la vida cotidiana.
INVESTIGA Y ESCRIBE BREVEMENTE:
¿Qué es la energía mecánica? En qué unidades se mide. _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Cómo se define la energía cinética y de qué variables depende?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
¿Cómo se define la energía potencial y de qué variables depende?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
102
¿Qué expresa la ley de la conservación de la energía? Da dos ejemplos de ésta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
Fuentes de referencia bibliográfica:
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
INTRODUCCION:
La energía es un concepto utilizado en el campo de las ciencias naturales en general; es una propiedad que le permite a cualquier objeto físico realizar algún trabajo. Todas las transformaciones que puede percibir el hombre de la naturaleza son producto de algún tipo de energía, ésta última es la fuente de todo movimiento. Se manifiesta con cambios físicos y químicos, como por ejemplo el derretimiento de un hielo (físico) o el proceso digestivo del hombre (químico).
103
EXPERIMENTO MATERIALES Y EQUIPO
CANTIDAD
MATERIALES Y EQUIPO
MATERIAL QUE PROPORCIONA
EL LABORATORIO
MATERIAL QUE PROPORCIONA EL ESTUDIANTE
1 1 1 1 1 1 1
Un riel semicircular Regla de madera de 1 metro Balín metálico Canica grande Canica chica Bascula Cronometro
*
*
* * *
*
PROCEDIMIENTO: 1.- Armar el dispositivo que se muestra en la imagen.
2.- Pesa el balín y las canicas y anote su masa en la tabla. 3.- Mida la altura del extremo del riel desde el que se dejara caer el balín. 4.- Deja caer el balín. 5.- Toma el tiempo que tarda en llegar a la parte más baja cada uno de los móviles. 6.- Observa y marca la altura hasta la que llego el balín en el extremo del riel semicircular.
104
7. -Repita para las canicas. 8.- Llene la tabla y realice los cálculos correspondientes. Calculo de la velocidad
t1
2
t3
Promedio t Velocidad máxima v=gt
Balín
Canica grande
Canica chica
I. Cálculo de la energía
Utilizando las formulas dadas en clase para la obtener la energía cinética y potencial completar la tabla:
masa Altura inicial
Energía potencial inicial
Velocidad máxima
Energía cinética experimental
Altura final
Energía potencial final
Perdidas debidas a la fricción
Balín
Canica grande
Canica chica
105
Compare los valores obtenidos y conteste:
1. Explique si se conserva la energía mecánica en el experimento.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2. Explique para cada móvil: a) ¿Por qué hay variación en su energía cinética y potencial? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
b) ¿En qué punto su energía cinética es máxima? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
c) ¿En qué punto su energía potencial es máxima?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3. ¿Por qué hay pérdidas debido a la fricción? _________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
106
CONCLUSIONES
1.- ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explica.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
2.- ¿Por qué se dice que la energía potencial se transforma en energía cinética y viceversa?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
3.- ¿Cómo se aplica la “ley de la conservación de la energía” en el experimento mostrado?
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
4. Menciona 3 ejemplos en la vida cotidiana en donde se presenta la conservación de la energía
y/o su transformación de energía cinética a potencial y viceversa.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
5.- Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
107
EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA
NOMBRE:
RÚBRICA DE VALORACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
NÚMERO DE EQUIPO:
ESCALA DE CALIFICACIÓN
EXCELENTE 2 Pts. ACEPTABLE 1 Pts. INSUFICIENTE 0 Pts.
1. Preparación
2. Trabajo experimental
3. Participación
4. Reporte de Resultados
5. Elaboración de
Conclusiones
CALIFICACIÓN:
REALIMENTACIÓN:
108
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. Soriano Zetina, Manuel (2020). Física I. México: Editorial Klik Soluciones Educativas. (E-book)
2. Pérez Montiel, Héctor (2016). Física 1. México: Grupo Editorial Patria. (E-book)
3. Gómez, Héctor (2017). Física I. Colombia: Cengage Learning. (E-book)
4. Ruelas Villarreal, Arturo y Velázquez Hernández, Juan Carlos (2015). Física I. México: Esfinge.
(E-book)
5. Gómez Gutiérrez, Héctor Manuel y Ortega Reyes, Rafael (2017). Física I con enfoque por
competencias. México: Cengage Learning. (E-book)
6. Gutiérrez Aranzeta, Carlos (2015). Física I enfoque por competencias, según el marco
curricular común (MCC). México: McGraw-Hill. (E-book)
109
“POR SIEMPRE RESPONSABLE DE LO QUE SE HA CULTIVADO”
©2020 por la Universidad del Valle de México.
Este Manual fue elaborada en la Vicerrectoría Institucional Académica de
Preparatoria de la UVM y apela al Código de Ética y Conducta de Laureate
Education, Inc.
![INS NARCÍS MONTURIOL FÍSICA I QUÍMICA.ESO4 … · [ ] Es desplaça amb MRUA, segueix una estona amb MRU i acaba per frenar amb MRUA. [ ] Es llança verticalment cap a munt, s'atura](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5ba1563d09d3f2716b8c2766/ins-narcis-monturiol-fisica-i-quimicaeso4-es-desplaca-amb-mrua-segueix.jpg)
