UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN … didactico/programas/2016...2 INDICE INTRODUCCIÓN 4 NORMAS 6...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN

MANUAL DE PRÁCTICAS

CURSO AL QUE PERTENECE:

FÍSICA I

TÍTULO DE LA PRESENTACIÓN:

Ciclo escolar: agosto - diciembre 2015.

Recopilado y Presentado por:Ing. Mónica Alejandrina Calán Perera.

[email protected]

Ing. Víctor Manuel Aguilar Eufracio.

[email protected]

Ing. Jose David May Muñoz.

[email protected]

Academia que presenta:

ACADEMIA DE FÍSICA

ESCUELA PREPARATORIA DIURNA

Nombre ____________________________________________________

Grado y grupo _________________________________

Ciudad del Carmen, Campeche a 15 de agosto de 2016.

""AAccttiivviiddaaddeess eexxppeerriimmeennttaalleess""

mailto:[email protected]



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INDICEINTRODUCCIÓN …………………………………………………………………… 4

NORMAS …………………………………………………………………… 6

PRÁCTICA I. EL CALIBRADOR VERNIER

1.1 Objetivo…………………………………………………………... 81.2 Equipo…………………………………………………………..... 81.3 Materiales………………………………………………………… 81.4 Descripción………………………………………………………. 81.5 Procedimientos………………………………………………….. 91.6 Cálculos………………………………………………………….. 9

PRÁCTICA II. EL CALIBRADOR PALMER (TORNILLO MICROMÉTRICO)

2.1 Objetivo…………………………………………………………... 112.2 Equipo…………………………………………………………... 112.3 Materiales…………………………………………………….… 112.4 Descripción……………………………………………………….. 112.5 Procedimientos…………………………………………………... 122.6 Cálculos…………………………………………………………... 12

PRÁCTICA III. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

3.1 Objetivo…………………………………………………………. 153.2 Equipo………………………………………………………....... 153.3 Materiales……………………………………………………..… 153.4 Descripción……………………………………………………... 153.5 Procedimientos……………………………………………….... 163.6 Cálculos……………………………………………………….... 16

PRÁCTICA IV. MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

4.1 Objetivo………………………………………………………….... 19

4.2 Equipo…………………………………………………………...... 194.3 Materiales…………………………………………………….… 194.4 Descripción……………………………………………………….. 194.5 Procedimientos…………………………………………………... 204.6 Cálculos…………………………………………………………... 20

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PRÁCTICA V. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

5.1 Objetivo…………………………………………………………. 235.2 Equipo…………………………………………………………...... 235.3 Materiales…………………………………………………….… 235.4 Descripción……………………………………………………….. 235.5 Procedimientos…………………………………………………... 245.6 Cálculos………………………………………………………….. 24

PRÁCTICA VI. FUERZAS Y GRAVITACIÓN UNIVERSAL

6.1 Objetivo…………………………………………………………... 266.2 Equipo…………………………………………………………..... 266.3 Materiales………………………………………………………… 266.4 Descripción………………………………………………………. 266.5 Procedimientos………………………………………………….. 276.6 Cálculos………………………………………………………….. 27

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………… 30

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INTRODUCCIÓN

En este Manual de Actividades Experimentales de Física I se ha propuesto crear uninstrumento que apoye y guíe en la observación y el análisis de los fenómenosfísicos que comprenden los contenidos teóricos de la materia de Física I y para queel estudiante, siguiendo los pasos del Método Científico conozca las leyes yprincipios que le permitan interpretar, comprender y medir los fenómenosrelacionados con las mediciones de magnitudes físicas, tanto en el movimiento de loscuerpos con aceleración constante, como en el movimiento circular que experimentaun cuerpo físico relacionados con la precisión del instrumento de medición y lahabilidad del usuario.

No hay instrumentos de medición perfectos. Al hacer varias mediciones a un objeto ycon el mismo procedimiento, es posible que no se tenga el mismo resultado

En la aplicación de las leyes de la Física, en el taller o en un laboratorio, además dedefinir términos, es necesario hacer mediciones y estar de acuerdo en cómoexpresar los resultados obtenidos.

Una medición apropiada es parte fundamental para realizar todos los experimentosde laboratorio. Estas mediciones pueden realizarse utilizando diversos instrumentosde medida.

Las actividades experimentales de este manual están diseñadas para que el alumnologre obtener un aprendizaje significativo. Está fundamentado en la prácticapedagógica del constructivismo de tal modo que el profesor actúa como guía y elalumno participa activamente realizando las actividades y resolviendo por medio deecuaciones los problemas relacionados con las actividades y a la vez estáaprendiendo por descubrimiento.

Las actividades experimentales de este manual de Física I consisten en materialesde uso común, complementado con el material propio de laboratorio.

Las actividades de este manual tienen la característica de ser flexibles pues losmateriales y objetos pueden ser sustituidos y no es necesario realizarlas en unlaboratorio. El enfoque que se presenta en este manual permite que los alumnos ylos profesores trabajen con libertad, favoreciendo el aprendizaje significativo.

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Competencias genéricas a desarrollar

5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodosestablecidos.

Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendocomo cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo.

Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para procesar einterpretar información.

8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en

equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas de

manera reflexiva. Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y

habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo.

Competencias disciplinares a desarrollar

Ciencias experimentales

4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntasde carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizandoexperimentos pertinentes.

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NORMAS

1. Usar solo el equipo asignado, ya que el estudiante es el único responsable delmismo.

2. Una vez ubicado en el equipo asignado, debes permanecer sentado y utilizar untono de voz moderado, recuerda que el Laboratorio es un área para el aprendizaje yconocimiento.

3. Por seguridad no debes colocar ningún tipo de objeto sobre los equipos.

4. Queda terminantemente prohibido consumir alimento, bebidas o golosinas dentrodel Laboratorio.

5. No están permitidas las manifestaciones amorosas.

6. Dejar el Área asignada en Orden y Limpia.

7. No conectar ningún equipo si los conocimientos técnicos no están claros.

8. No se permite el uso de teléfonos celulares. Estando dentro del aula se exigeapagarlo.

9. Después de pasar 10 Min. La puerta se cerrará y no se abrirá hasta finalizar laclase.

10. No se permite sentarse en las mesas.

11. No se permite la entrada en sandalias.

12. No se permite el acceso a estudiantes de otra sección en horas de clase.

PROCEDIMIENTO PARA EL PRÉSTAMO DE MATERIALES Y EQUIPOS

1. El responsable del equipo debe dirigirse al profesor para recibir los materiales.

2. El material debe ser revisado para verificar su buen estado y funcionamiento,posteriormente quedará en resguardo del equipo que lo recibe.

3. Los materiales y equipos prestados serán devueltos 10 minutos antes de terminarla práctica.

4. Cualquier material que presente algún desperfecto deberá ser reemplazado pormaterial nuevo a más tardar en dos días hábiles.

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MOTIVOS DE SANCIONES

1. Falta de respeto al profesor y/o compañeros de clase.

2. No cumplir con las normas del laboratorio.

3. Causar daño a los equipos y materiales.

4. Utilizar el equipo sin previa autorización.

5. Todas las que se mencionan en el reglamento de la institución.

RECOMENDACIONES PARA UN MEJOR APROVECHAMIENTO DELLABORATORIO POR PARTE DEL ESTUDIANTE

Estimado Bachiller:

Para que usted facilite su rendimiento en el Laboratorio, es necesario que tome encuenta las siguientes recomendaciones:

1. Los alumnos serán divididos en grupos de ocho estudiantes c/u como máximo.

2. Se nombrará un responsable del grupo, el que recibirá de parte del profesor elmaterial o equipo a usar durante la práctica, y que deberá devolverlo 10 min. antesde finalizar la misma, cualquier daño o pérdida del material serán de suresponsabilidad.

3. El estudiante debe preparar las consideraciones teóricas que parecen en la guíaantes de cada práctica, además debe ampliar estos conocimientos consultando labibliografía recomendada.

4. El estudiante debe Leer la práctica antes del día que le toque realizarla, para quecuando esté en el Laboratorio, y vea los equipos a usar, le sean familiares y puedaaclarar con el profesor las dudas que surgieron cuando leyó la práctica.

5. En algunas prácticas se solicita material y/o equipo que el estudiante debe traerpara realizarla, por lo que se debe verificar con anterioridad para no ser suspendido.

6. Debe tener en cuenta que la asistencia a la práctica es obligatoria, ya que lasprácticas perdidas no son recuperables.

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PRACTICA I

EL CALIBRADOR VERNIER

1.1 Objetivo: Usar correctamente el calibrador vernier para realizar las mediciones

que correspondan a cada cuerpo físico.

1.2 Equipo

1 calibrador vernier 1 cubo de madera 1 tubo pequeño1.3 Materiales

1 flexómetro 1 moneda de $ 5.00

1.4 Descripción:

Una medición apropiada es parte fundamental para realizar todos los experimentosde laboratorio. Estas mediciones pueden realizarse utilizando diversos instrumentosde medida.

No hay instrumentos de medición perfectos, por lo cual, al reportar una medida sedebe indicar el intervalo dentro del cual estará esa medida. Al hacer variasmediciones a un objeto y con el mismo procedimiento, es posible que no se tenga elmismo resultado.

El calibrador vernier tiene una escala fija y otra corrediza. La fija es la escala larga,graduada en cm y in, con dos salientes en su extremo izquierdo para medirdiámetros internos. La corrediza tiene una ventana que mide 9 mm con 10 divisiones,esto es para obtener los décimos de milímetros en sus mediciones. Consta también

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de una guía corrediza que sale del extremo del calibrador vernier que sirve paramedir profundidad. En la parte inferior de la escala corrediza consta de un botón paracorrer y ajustar y en la parte superior tiene un tornillo de presión para fijar lamedición.

El Calibrador digital cuenta con botones paraponerlo a "cero" cuando está abierto, lo cualfacilita la lectura, operación y repetición demedidas. Utiliza un sistema de defección dedesplazamiento de tipo capacitancia, tienen elmismo tamaño, peso y rango de medición quelos vernier convencionales, los valores sonleídos en una pantalla de cristal líquido (LCD),

con cinco dígitos y cuentan con unaresolución de 0.01mm.

1.5 Procedimientos

Escribe las medidas realizadas en los espacios en blanco de las tablas.

Mide la longitud y ancho de la mesa de trabajo con el flexómetro. Anota en tabla I.

Mide longitud, diámetro interior y exterior del tubo con el vernier. Anota en tabla I.

Mide la longitud, ancho y altura de un bloque de madera con el flexómetro, luegoverifica esta medición con el vernier y compáralas. Anota en tabla I.

Mide con el vernier el espesor y diámetro exterior de la moneda.

1.6 Cálculos y resultados

Tabla I. Medidas realizadas

Longitud(m)

Ancho(m)

Diámetrointerior

(m)

Diámetroexterior

(m)

Área(m2)

Volumen(m3)

Mesa deTrabajo

x x x

Tubo x x x

Bloquemadera

x x

x x

Moneda 5.00 x x x x

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Cuestionario e interpretación de resultados

1. Describe si encontraste diferencias entre las medidas realizadas con elflexómetro y el Vernier.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cuál instrumento es más preciso, el flexómetro o el vernier? Explica.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Por qué se recomienda repetir varias veces la misma medida?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. De las medidas que hiciste, ¿Cuál crees que es la más precisa? Explica.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Qué tipo de instrumento de medición sería el adecuado para medir losiguiente:El diámetro interior de un tubo ________________________________________El perímetro del salón de clases _______________________________________Profundidad de un vaso ______________________________________________Diámetro de una moneda _____________________________________________

Conclusiones

Realiza una conclusión sobre las actividades realizadas en el desarrollo de estaactividad experimental, escribe sobre el cumplimiento de los objetivos y de lahipótesis. Concluye finalmente respondiendo la siguiente pregunta: ¿Cuál sería elinstrumento más adecuado para hacer una medición exacta?

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PRACTICA II

EL CALIBRADOR PALMER (tornillo micrométrico)

2.1 Objetivo: Usar correctamente el calibrador palmer para realizar las medicionesque correspondan a cada cuerpo físico.

2.2 Equipo

1 calibrador vernier 1 calibrador palmer 1 tubo pequeño

2.3 Materiales

1 tornillo metálico menor a 1 pulgada de largo 1 moneda de $ 5.00

2.4 Descripción:

Es un instrumento que se usa para efectuar medidas de precisión, formado por untornillo de rosca muy fina que gira en una pieza fija, hasta sujetar con éste el objetoque se quiere medir.

La línea de revolución sobre la escala, está graduada en milímetros, cada pequeñamarca abajo de la línea de revolución indica el intermedio 0.5 mm entre cadagraduación sobre la línea.

Una vuelta del manguito representa un movimiento de exactamente .5 mm a lo largode la escala, la periferia del extremo cónico del manguito, está graduada encincuentavos (1/50); con un movimiento del manguito a lo largo de la escala, unagraduación equivale a .01 mm.

Micrómetro Palmerde exteriores

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2.5 Procedimientos

Escribe las medidas realizadas en los espacios en blanco de las tablas.

Mide las dimensiones del tubo que se indican en la tabla I.

Mide el diámetro y el espesor de la moneda con el vernier y con el micrómetro. Anotaen tabla I.

Mide el largo y ancho del tornillo metálico. Anota tabla I.

Con el vernier y el micrómetro y utilizando un método apropiado, mide el espesor del100%, 75% y 50% del total de páginas interiores de tu cuaderno en mm y anota entabla II.

Estima el espesor de una página en mm. Anota tabla II.


Tabla. Mediciones con vernier y micrómetro.Longitud

(m)Ancho

(m)Diámetrointerior

(m)

Diámetroexterior

(m)

Área(m2)

Volumen(m3)

Tubo x x x

Moneda 5.00 x x x x

x x x x

Tornillo x x x x

x x x x

Tabla II. Comparación de medidas.Núm. depáginas

VERNIER MICRÓMETRO

Espesor totalen mm.

Espesor promediode 1 página (mm)

Espesor totalen mm.

Espesor promediode 1 página (mm)

100%

75%

50%

1

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1. ¿Cuál instrumento es más preciso, el Flexómetro, el vernier o el micrómetro?Explica.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Qué tipo de instrumento de medición sería el adecuado para medir losiguiente:

3. ¿Por qué se recomienda repetir varias veces la mismamedida?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. De todas las medidas de longitud que hiciste, ¿Cuál crees que es la másprecisa? Explica.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ConclusionesRealiza una conclusión sobre las actividades realizadas y el cumplimiento de losobjetivos en el desarrollo de esta actividad experimental. Concluye tu reporte dandorespuesta a la siguiente pregunta: ¿Cuál sería el instrumento más adecuado parahacer una medición precisa y exacta?

El diámetro interior y exterior de un tubo ____________________________________

El perímetro del salón de clases ____________________________________Profundidad de un vaso ____________________________________Diámetro de una moneda ____________________________________Grosor de un alfiler ____________________________________Anchura de un tornillo ____________________________________El marco de una ventana ____________________________________

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMENDirección General Académica

Unidad Académica del Campus IIEscuela Preparatoria Diurna

Instrumento de evaluación: Lista de cotejo Tipo de evaluación: heteroevaluaciónDepartamento: Ciencias experimentales Academia: Física

Unidad de AprendizajeCurricular: Física I

Semestre: 1° Grupo: Número desecuencia: 1/3

Porcentaje 4%Bloque: 1. Introducción Evidencia: Reporte de la

actividadexperimental

Competencias Genéricas5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir demétodos establecidos.8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.

Atributos

5.1. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva,comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de unobjetivo.5.2 Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.8.2 Aporta puntos de vista con apertura y considera los de otras personas demanera reflexiva.

Competencia DisciplinarBásica:


INDICADORES

Nombre delEstudiante:

Maneja enformaadecuadael material

Mide lasvariablesespecificadas

Utiliza lasvariablesmedidas paracalcular losparámetrosespecificados

Se demuestramatemáticamente ográficamenteelprocedimiento

Expresalasconclusiones

INDICADORESLOGRADOS

Escala de calificación Escala Tipo SemáforoEquivalencia

Rango Calificación Alcance del atributo5 a 4 veces si 4 % El estudiante desarrollo los atributos

3 veces si 2 % El estudiante está en proceso de desarrollo de los atributos2 veces si 1 % El estudiante aún no desarrolla los atributos.

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PRACTICA III

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

3.1 Objetivo: Determinar y describir un movimiento uniformemente rectilíneo.

3.2 Equipo

Una tabla o regla de madera de 1.4 m de largo por 10 cm de anchoUn Cronómetro3.3 MaterialesUna canicaUna manguera transparente de 1 m de longitud y con un diámetro adecuado paraque la canica corra libremente dentro de ellaUn flexómetroDos tapones de caucho que ajusten en los extremos de la mangueraCinta adhesivaAceite de cocinaPegamento de contacto o silicón o dos abrazaderasCinco grapas de electricista

3.4 Descripción: De acuerdo con la Primera Ley de Newton: “un cuerpo conservarásu estado de reposo o de movimiento con rapidez constante, si no existe una fuerzaexterna que modifique esa condición”. En la naturaleza y a nuestro alrededor, esdifícil encontrar objetos que se desplacen con rapidez constante; sin embargo, sí loshay, por ejemplo: las manecillas de un reloj o la Tierra al girar alrededor del Sol osobre su propio eje. Un objeto en caída libre alcanzará una rapidez máxima y a partirde ese momento no cambiará. Imagina que nos desplazamos por una carretera y el“velocímetro” indica siempre la misma lectura. No podríamos afirmar que la velocidades constante ya que, si existen curvas, al cambiar de dirección el movimiento no seráconstante en velocidad, aunque sí en rapidez. Recuerda que la rapidez es lamagnitud del vector velocidad. Si nos movemos en línea recta y el velocímetro noindica cambio en su lectura, entonces se puede afirmar que el movimiento implicauna velocidad constante. En realidad el velocímetro no indica la velocidad, sino larapidez, entonces debería llamarse rapidómetro, ¿no crees?

El análisis del movimiento de una canica dentro de un tubo lleno de aceite nos llevaráa comprender qué es un movimiento con velocidad constante.

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3.5 Procedimientos

Coloca uno de los tapones en un extremo de la manguera y asegúrate de que encajea presión para que no se salga.

Puedes usar algún pegamento de contacto, silicón o una abrazadera.

Una vez sellado uno de los extremos, coloca la canica en la manguera y llénalacompletamente de aceite ¡Procura no derramarlo! Considera la longitud del tapónque colocarás en el extremo abierto y asegúrate de que quede bien fijo.

Ahora sujeta la manguera sobre la tabla con las grapas de electricista biendistribuidas; céntrala a lo largo y ancho.

Procura que quede bien estirada para que no se curve, ya que esto podría causaralgunos problemas.

A 20 cm de uno de los extremos de la manguera traza una línea a lo ancho de latabla e indica con un cero el punto inicial para la toma de distancia recorrida y realizamarcas cada 20 cm hasta completar un metro.

Una vez terminada la construcción del aparato, medirás el tiempo que tarda la canicaen recorrer distancias de 20 cm, para lo cual colocarás la tabla verticalmente,formando un ángulo de 90° respecto de una superficie horizontal. Debes desplazartede forma paralela a la tabla para seguir la canica y tomar adecuadamente el tiempode todo el recorrido (de 20 en 20 cm, hasta completar un metro). Define, además, sidetendrás el cronómetro justo cuando el frente o la parte media de la canica pase porla marca de los 20 cm. Realiza la toma de tiempo por triplicado para cada distancia.Observa y registra los datos obtenidos en la tabla I.


¿Qué observar y cómo analizar el proceso?

Registra en la siguiente tabla los resultados obtenidos en el desarrollo experimental.La rapidez queda definida por la relación de cambio de la distancia recorrida y eltiempo, es decir:

V = d / Δt, donde:

V = rapidez (m/s)

Δd = variación de distancia (m)

Δt = variación de tiempo (s)

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El símbolo Δ es la letra griega delta y significa cambio o variación, y se define comola diferencia entre la condición final y la inicial, en otras palabras:

Δd = df - di y Δt = tf – ti

Con esta información, calcula la rapidez instantánea para cada intervalo. Estosvalores te servirán para conocer también la rapidez promedio con los valores de lascinco velocidades instantáneas calculadas.

TABLA I

Distancia(m)

0 20 40 60 80 100

Tiempo (s)

Rapidez(m/s)

Construye la gráfica lineal de la relación distancia recorrida en función del tiempopromedio. Usa preferentemente una hoja de papel milimétrico, o bien algún paquetede computación para realizar gráficas, como hoja de cálculo.

Como puedes observar, los puntos tienden a alinearse sobre una recta, lo cual nosignifica que el movimiento sea rectilíneo, sino que la razón de cambio se mantieneconstante; en otras palabras, recorre distancias iguales en tiempos iguales. ¿Quésignifica esto? ¡Pues que la rapidez es constante y, al no cambiar de dirección, lavelocidad también lo es! Observa cuál es el valor de la distancia cuando el tiempo esigual a cero (di), y conociendo el valor de la rapidez promedio (Δd/ Δt) sustituye estosvalores en la siguiente ecuación:

df = di + (Δd/ Δt) t

Como recordarás, esta ecuación es parecida a la utilizada en matemáticas pararepresentar una línea recta (y = a + mx). ¡Felicidades, has obtenido la ecuación quedescribe el movimiento de la canica dentro del tubo! Bajo las condiciones derealización del experimento, esto es una Ley Física.

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1. ¿Por qué es necesario realizar tres lecturas de tiempo para la distanciarecorrida?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. ¿Sería recomendable realizar un número menor o mayor de lecturas? ¿Porqué?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. El comportamiento lineal de la gráfica obtenida ¿muestra que el movimiento eslineal o que la rapidez es constante? Explica.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Si cambiáramos la canica por un cubito de la misma masa y el mismovolumen, ¿afectaría esto la velocidad de desplazamiento?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. ¿De qué forma?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ConclusionesRealiza una conclusión sobre las actividades realizadas y el cumplimiento de los

objetivos en el desarrollo de esta actividad experimental. Concluye tu reporte dando

respuesta a la siguiente pregunta: ¿Qué característica debe reunir un cuerpo para

que tenga un movimiento rectilíneo uniforme?

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PRACTICA IV

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

4.1 Objetivo: Reproduce y describe un movimiento uniformemente acelerado.

Traza e interpreta gráficos que representan un movimiento uniformementeacelerado.

Realiza mediciones de movimiento que le permitan deducir la presencia de unmovimiento uniformemente acelerado.

Desarrolla las habilidades en el manejo del material y equipo.

4.2 Equipo

1 canal de aluminio 1 balín de acero

4.3 Materiales

1 flexómetro 1 cronómetro 1 transportador

4.4 Descripción:

Al describir un movimiento comprendemos que nada está en reposo, aunque unobjeto, usted o cualquier cosa aparenten estar quietos, se mueven en el espaciojunto con nuestro planeta. Puesto que todo se encuentra en movimiento relativo ynada está absolutamente en reposo.

Un movimiento está comprendido en un intervalo de tiempo, cuando hay un cambiode posición de la partícula.

Así como también nos encontramos con un movimiento en el que la velocidad quelleva un cuerpo cambia su magnitud en la misma cantidad en cada unidad de tiempoque transcurre, siendo esto con una aceleración constante.

Este movimiento podemos encontrarlo cuando se estudian los cuerpos que caensobre la superficie de la tierra, o también en el comportamiento de un cuerpo quesube en forma vertical, o de un automóvil cuando está en movimiento, si se presionael pedal correspondiente, el móvil acelerará y cuando se libera este pedal, el autodesacelera, variando de esta manera la velocidad del auto, ocurriendo todo esto enun espacio y en un tiempo.

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4.5 Procedimientos

Forma un ángulo de 10º con el canal de aluminio y el plano de la mesa de trabajo.

Coloca un balín en el canal de aluminio en la medida de 35 cm y déjalo rodar haciaabajo, toma el tiempo que tardó en llegar a la parte baja del canal.

Continúa el mismo procedimiento con las demás distancias (70, 105 y 140 cm).

Anota los valores del tiempo para cada una de las distancias en la tabla 1.

Cambia el ángulo de inclinación a 20º y efectúa los pasos 2 a 4 y anota los valoresdel tiempo para cada una de las distancias en la tabla 2.

Con los datos de la tabla haz una gráfica distancia-tiempo para cada ángulo deinclinación.

Con los datos de la rapidez encontrada para cada ángulo, haz la gráfica rapidez-tiempo para aceleración uniforme.


Anota tus observaciones en cada experiencia, las cuales deben ser muy claras.Realiza los cálculos necesarios y reporta los datos numéricos en la tabla. Justificacada uno de tus cálculos.

Tabla 1.

d(cm)

ángulo t(s)

t2(s2)

Vo(m/s)

Vf(m/s)

a(m/s2)

35 10°

70 10°

105 10°

140 10°

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Tabla 2.

Conclusiones

Realiza una conclusión sobre las actividades realizadas en el desarrollo de esta

actividad experimental, escribe sobre el cumplimiento de los objetivos. Concluye

finalmente respondiendo la siguiente pregunta: ¿Qué característica debe reunir un

cuerpo para que tenga un movimiento uniformemente acelerado?

d (cm) ángulo t(s)

t2(s2)

Vo(m/s)

Vf(m/s)

a(m/s2)

35 20°

70 20°

105 20°

140 20°

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Instrumento de evaluación: Lista de cotejo Tipo de evaluación: HeteroevaluaciónDepartamento: Ciencias experimentales Academia: Física



Porcentaje 3%Bloque: II. Movimiento

uniformemente acelerado.Evidencia: Reporte de la



Atributos




INDICADORES

Nombre del Estudiante:

Entrega el reporte delas actividadesexperimentales conlimpieza y en eltiempo establecido

Realiza loscálculosnecesarios para laobtención dedatos.

El reportecontieneconclusiones

INDICADORESLOGRADOS


Rango Calificación Alcance del atributo3 veces si 3 % El estudiante desarrollo los atributos

2 veces si 2 % El estudiante está en proceso de desarrollo de los atributos1 vez si 1 % El estudiante aún no desarrolla los atributos.

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PRÁCTICA V

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

5.1 Objetivo: Reproduce y describe un movimiento circular uniforme.

Interpreta el movimiento circular uniforme como un movimiento en 2dimensiones.

Desarrolla las habilidades en la construcción del material necesario parareproducir un movimiento circular

5.2 Equipo

1 Pesa 1 Balanza

51.3 Materiales

1 Tubo de plástico de 15 cm

1 Cronómetro 1 Pelota de esponja 1.5 m hilo de cáñamo

5.4 Descripción:

Hay movimientos que no ocurren en línea recta y que les cambia la dirección de lavelocidad. Cualquier cambio en la velocidad implica una aceleración, todomovimiento curvilíneo es acelerado.

El movimiento circular uniforme (MCU) se trata de un movimiento en dosdimensiones, en círculo y con una velocidad constante en magnitud, es unmovimiento periódico, lo que quiere decir que se repite con regularidad, al cabo decada vuelta del móvil pasa por la misma posición y con la misma velocidad que estangente a la trayectoria, por lo tanto la velocidad es un vector con magnitud fija quecambia continuamente de orientación durante el movimiento, siendo en todomomento perpendicular al radio.

5.5 Procedimientos

Con el hilo, el tubo de plástico y la pelota arma el dispositivo que se muestra en lafigura sujetando la pelota a un extremo del hilo y pasando el hilo por el interior deltubo, amarra una pesa en el extremo libre del tubo.

Haz girar la pelota a una velocidad adecuada tal que sostenga la pesa y semantenga en equilibrio.

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Mide el tiempo que tarda la pelota en dar 10 revoluciones y mide la longitud del hilodesde el centro de la pelota a la parte superior del tubo, este será el radio delmovimiento circular.

Anota tus resultados en la tabla.

Repite el experimento 2 veces más variando el radio del movimiento circular.


Anota tus observaciones en cada experiencia, las cuales deben ser muy claras.

Realiza los cálculos necesarios y reporta los datos numéricos en la tabla. Justifica

cada uno de tus cálculos.

Tabla. Parámetros y fórmulas del MCU.Masapelota(kg)

Radio r(m)

Tiempo t(s) (m/s)

aC = v2/r(m/s2)

Fc = mv2/r(N)

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1. Explica cómo se produce el movimiento circular.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Qué pasaría si se suelta la cuerda, mientras la pelota se encuentra enmovimiento circular?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Influye el radio en la velocidad angular de la pelota? Explica.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Menciona tres ejemplos de movimiento circular uniforme, como el estudiadoen este experimento.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Conclusiones

Realiza una conclusión sobre las actividades realizadas en el desarrollo de esta

actividad experimental, escribe sobre el cumplimiento de los objetivos. Concluye

finalmente respondiendo la siguiente pregunta: ¿Cómo varía la fuerza centrípeta con

la velocidad angular?

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PRÁCTICA VI

FUERZAS Y GRAVITACION UNIVERSAL

6.1 Objetivo: Medir las fuerzas usando el dinamómetro y Comprobar la Ley de laGravitación Universal.

6.2 Equipo

Un dinamómetro Balanza granataria

6.3 Materiales

3 monedas de distinto tamaño Cinta adhesiva

Un envase de plástico de refresco

1.5 m de cuerda rígida; puede ser un mecate delgado para tender ropa.

Tijeras Cronómetro Una barra de plastilina

6.4 Descripción:

Como sabemos, la velocidad es una magnitud vectorial dotada de magnitud ydirección. Cuando el movimiento de una partícula es rectilíneo, solo podemos tenercambios en la magnitud; sin embargo, cuando el movimiento es curvilíneo se puedentener cambios en la magnitud e inevitablemente cambios en la dirección del vectorvelocidad, puesto que este es siempre tangente a la trayectoria.

En un movimiento circular Uniforme, el vector velocidad no cambia en modulo, perosi su dirección. Este cambio en la dirección de la velocidad, obedece a unaaceleración dirigida hacia el centro de la circunferencia, llamada AceleraciónCentrípeta, producida por una fuerza.

La fuerza responsable de esta aceleración actúa en la misma dirección (hacia elcentro de la circunferencia), se llama Fuerza Centrípeta.

El acierto de Newton es la demostración que con las tres leyes de la dinámica y la leyde gravitación universal, no solo se explica el movimiento de los planetas alrededordel Sol, sino en general, de cualquier cuerpo que orbite alrededor de otro.

Imaginemos un satélite que está en órbita alrededor de la Tierra. De la mismamanera que un cuerpo describe círculos alrededor de otro al cual está unido por unacuerda, el satélite está sometido a una fuerza centrípeta, que es la fuerza deatracción gravitatoria.

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6.5 Procedimientos

Uso del dinamómetro.

Observa el dinamómetro y analiza cómo funciona. Pesa las tres monedas usando labalanza y anota la cantidad que marca para cada una de ellas

Coloca el dinamómetro en posición horizontal sosteniéndolo con una mano.

Mide la fuerza de cada moneda con el dinamómetro con ayuda de la cinta adhesiva yanota la cantidad que marca para cada una de ellas. (Si tu dinamómetro no semueve coloca dos o tres monedas iguales para cada medición.

Anota tus mediciones y observaciones en la tabla I.

Tabla I. Medición de fuerza.

ObjetosMedición con el

dinamómetro(Newton)

Observaciones

Moneda 1

Moneda 2

Moneda 3

Analizar el movimiento circular de los cuerpos.

1. Corta la parte superior del envase de refresco, usando las tijeras.

2. Haz dos orificios en las paredes laterales del envase e introduce la cuerda porellos.

3. Jala la cuerda un poco y haz un nudo en forma triangular.

4. Mide 30 cm desde el nudo y marca la cuerda. (Si es necesario forma una bola deplastilina y colócala en el fondo del envase, para agregar masa)

5. Sujeta la cuerda desde la marca y ladeando el dedo horizontalmente, comienza adarle vueltas al envase. Debes darle exactamente 50 vueltas. Realiza esto conmucho cuidado para no golpear a un compañero.

6. Mide el tiempo en que se completan las 50 vueltas.

7. Repite los pasos 4 al 6 para longitudes de 45, 50 y 60 cm desde el nudo.

8. Anota tus mediciones y observaciones en la tabla II.

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Tabla II. Variación del radio de giro.

Longitud Tiempomedido Observaciones

30 cm

45 cm

50 cm

60 cm


1. ¿Hubo diferencia significativa entre los tiempos que midieron para cada unade las longitudes de la cuerda? ¿A qué se debe?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Describan lo que sintieron en el dedo al girar el envase y cambiar laslongitudes de la cuerda.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál sería la trayectoria de un planeta si no hubiese ninguna fuerza actuandosobre él?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. No hay ninguna cuerda que sujete a los planetas con el sol, entonces, ¿Quélos mantiene en su órbita?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Conclusiones

Realiza una conclusión sobre las actividades realizadas y el cumplimiento de losobjetivos en el desarrollo de esta actividad experimental. Concluye tu reporte dandorespuesta a la siguiente pregunta: Si suponemos que los planetas se mueven entorno al sol en una trayectoria circular y no hay ninguna cuerda que conecte al solcon un planeta, ¿Qué es lo que provoca que un planeta gire en torno al sol?

29



Instrumento de evaluación: Lista de cotejo Tipo de evaluación: heteroevaluaciónDepartamento: Ciencias experimentales Academia: Física



Porcentaje 4%Bloque: III. Movimiento circular

uniforme.Evidencia: Reporte de la



Atributos




INDICADORES

Nombre delEstudiante:

Manejaen formaadecuadaelmaterial

Mide lasvariablesespecificadas

Utiliza lasvariablesmedidas paracalcular losparámetrosespecificados

Se demuestramatemáticamente ográficamenteelprocedimiento

Expresalasconclusiones

INDICADORESLOGRADOS


Rango Calificación Alcance del atributo5 a 4 veces si 4 % El estudiante desarrollo los atributos

3 veces si 2 % El estudiante está en proceso de desarrollo de los atributos2 veces si 1 % El estudiante aún no desarrolla los atributos.

30

BIBLIOGRAFÍA

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