miércoles, 13 de octubre de 2010






COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”
ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO
INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA


PRÁCTICA No. M15.2 Pág. 385 ASIGNATURA: Mecánica
INTEGRANTES:
Ana Lucía Arias Fuertes
Adrian Alexander Guamialamá Imbaquingo
Carlos Rubén Zabala Villarreal
Sergio Adrian Freire Cárdenas
Jefferson Alexander Tulcán Revelo
CURSO: Tercero de Bachillerato “Físico Matemático”
TEMA: POTENCIA
FECHA: 2010-09-24
GRUPO No: 2
POTENCIA
OBJETIVO:
Determinar la potencia máxima al ascender por una escalera
ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS
1.- cronometro
2.-metro
3.- cámara de video
4.- gradas



TEORÌA Y REALIZACIÒN
TEORÍA
Potencia
Es el trabajo, o transferencia de energía, realizado por unidad de tiempo.
El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza.
La potencia mide la rapidez con que se realiza ese trabajo.
En términos matemáticos, la potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalo de tiempo a lo largo del cual se efectúa dicho trabajo.
P = W / Δt
En esta ecuación deducimos que la potencia es directamente proporcional trabajo realizado e inversamente proporcional al tiempo en que se efectuó ese trabajo
El concepto de potencia no se aplica exclusivamente a situaciones en las que se desplazan objetos mecánicamente.
También resulta útil, por ejemplo, en electricidad.
Imaginemos un circuito eléctrico con una resistencia.
Hay que realizar una determinada cantidad de trabajo para mover las cargas eléctricas a través de la resistencia.
Para moverlas más rápidamente —en otras palabras, para aumentar la corriente que fluye por la resistencia— se necesita más potencia.
La potencia siempre se expresa en unidades de energía divididas entre unidades de tiempo.
La unidad de potencia en el Sistema Internacional es el vatio, que equivale a la potencia necesaria para efectuar 1 julio de trabajo por segundo.
Una unidad de potencia tradicional es el caballo de vapor (CV), que equivale aproximadamente a 746 vatios
REALIZACIÓN:


video



1.- Primero subio corriendo por una escalera de un piso
2.- Con el cronometro midimos el tiempo que se demoró en subir
3.- Medimos el valor de la altura
4.-realizamos los correspondientes cálculos

CÁLCULOS:
Datos
Tabla1 Tabla2 Tabla 3
TIEMPO (seg)
MASA(kg)
m1
m2
140
120
ALTURA(m)
2.36


TO
TF
t1 =3.46
t1 = 6.16
t2 = 3.60
t 2 =6.61

Fórmulas
P = W / Δt
T= F x d
F =m x a
Δt = tF – tO
d = h

Solución
F1 = m1 x a F2 = m2 x a
F1 = (140 kg)(9.8 m/ s2 ) F2 = (120 kg)(9.8 m/ s2 )
F1 = 1372 N F2 = 1176 N
F = ΣF1 + ΣF2
F = 1372 + 1176 N
Fmáxima = 2548 N

Δt1 = tF – tO Δt2 = tF – tO
Δt1 = 6.16 – 3.48 (seg) Δt2 = 6.61 – 3.60 (seg)
Δt1 = 2.68 (seg) Δt2 = 3.01 (seg)
t = Σt1 + Σt2
t = 2.68 + 3.01 (seg)
tmáxima = 5.69 seg
T1 = F1 x d T2 = F2 x d
T1 = 1372 N x 2.36 m T2 = 1176 N x 2.36 m
T1 = 3237.92 J T2 = 2775.36 J
T = ΣT1 + ΣT2
T = 3237.92 + 2775.36 (J)
Tmáxima = 6013.28 J
P1 = T1 / Δt1 P2 = T2 / Δt2
P1 = 3237.92 (J) / 2.68 (seg) P2 = 2775.36 (J) / 3.01 (seg)
P1 = 1208.18 w P2 = 922.05 w
P = ΣP1 + ΣP2
P = 1208.18 + 922.05 (w)
Pmáxima = 2130.23 w
CUESTIONARIO Y CONCLUCIONES
CUESTIONARIO
¿Qué es la potencia?
Es el trabajo, o transferencia de energía, realizado por unidad de tiempo.
¿Cuál es el trabajo que realizó la primera pesona al subir las gradas?
El trabajo que realizó la primera persona al subir las gradas es 3237.92 J
¿Qué potencia desarrolló al realizar lo anterior?
Entonces la potencia que desarrolló fue 1208.18 w
¿Cuál es el trabajo que realizó la segunda pesona al subir las gradas?
El trabajo que realizó la segunda persona al subir las gradas es 2775.36 J
¿Qué potencia desarrolló al realizar lo anterior?
La potencia que desarrolló fue 922.05 w

¿Cuál es el trabajo máximo realizado por las dos personas al subir las gradas?
El trabajo máximo realizado por las dos personas al subir las gradas es 6013.28 J
¿-cuál es la potencia máxima realizada por las dos personas al subir la gradas?
La potencia máxima realizada por las dos personas al subir la gradas es 2130.23 w
CONCLUCION
Luego de haber realizado este experimento podemos mostrar que la potencia es directamente proporcional trabajo realizado e inversamente proporcional al tiempo en que se efectuó ese trabajo.
También podemos concluir que la potencia que realizó la primera persona es mayor que la que realizó la segunda persona porque a mayor trabajo mayor potencia y lo pudimos demostrar



















lunes, 12 de abril de 2010

TIRO INCLINADO







COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA



PRÀCTICA No. M10.8Pág.91-92 ASIGNATURA: Mecánica

NOMBRE: Ana Lucía Arias Fuertes

CURSO: Segundo de Bachillerato “físico matemático”

TEMA: TIRO INCLINADO

FECHA: 2010-02-09

GRUPO No.2



TIRO INCLINADO

OBJETIVO:

Determinar su alcance máximo

Determinar su altura máxima

ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS

1.-pinza de mesa

2.-varilla de soporte

3.-nuez

4.- nuez de doble espiga

5.-tubo de vidrio con punta

6.- vaso de precipitados

7.-tubo transparente

8.- nuez

9.- varilla de 10cm

10.-campana de vidrio con tubuladura

11.-Matraz Erlenmeyer

12.-transportador

TEORÍA Y REALIZACIÓN:

TEORÍA:


Conocido también como movimiento parabólico que es curvilíneo plano, con trayectoria parabólica y aceleración constante

El movimiento parabólico más importante lo constituye el lanzamiento de proyectiles, en el que la aceleración total es la aceleración de la gravedad a=g= (9.8) m/s2
Sus elementos son:



REALIZACIÓN:

1.- armamos el equipo
2.- en lugar de utilizar partículas aisladas más grandes empleamos una corriente de materia, concretamente agua
3.- ya que las partículas de agua se manejan mejor, llevándolas por el tubo de condición e imponiéndolas la dirección deseada según coloquemos el orificio de la salida
4.- el tubo de vidruio con punta queda fijado cuidadosamente en la nuez de doble espiga
5.- enchufamos el tubo transparente al de vidrio y al grifo de agua
6.- ponemos el tubo de vidrio girando la doble espiga, en posición inclinada hacia arriba (45 grados)
7.- colocamos el vaso de precipitación delante de la punta y abrimos con cuidado el grifo del agua
8.- llevamos el vaso en la dirección del chorro de agua, alejándolo de la salida y cuidando de que siempre caiga elagua dentro del vaso
9.- ahí obserbaremos la trayectoria del chorro de agua para diferentes inclinaciones (ángulo de inclinación )
10.-especialmente nos fijaremos en el punto en donde el chorro de agua vuelve a tocar la superficie de la mesa (vaso de precipitación)
11.-a la distancia de este punto a l lugar de donde sale el agua la llamamos “ancance de tiro”
12.-como no disponemos de un grifo colocamos la campana de vidrio con tubuladura a 10cm por encima del tubo con punta
13.- con unas nueces y unas varillas de 10cm que fijamos al soporte
14.-durante el experimento añadimos constantemente agua en la campana, de forma que no varíe el nivel de agua en ella


video

CUESTIONARIO Y CONCLUCIONES

CUESTIONARIO:

¿cómo más se lo conoce el tiro inclinado?

Conocido también como movimiento parabólico que es curvilíneo plano, con trayectoria parabólica y aceleración constante

¿Cuándo se alcanza el alcance máximo?

El alcance es máximo cuando el ángulo de tiro es de 45®

¿Cuándo se consigue la altura máxima?

La altura máxima se consigue cuando el chorro de agua se dirige perpendicularmente hacia arriba

CONCLUCION

Cuando un chorro de agua sale de un orificio con una cierta velocidad inicial formando un ángulo con la horizontal sus partículas recorren en la dirección marcada por el ángulo de tiro el mismo espacio por unidad de tiempo (movimiento uniforme)

Pero al mismo tiempo actúa su peso que tiende a hacerlas caer, según la ley de la caída libre (movimiento uniformemente acelerado)Valiéndonos del paralelogramo de composición de movimiento podemos determinar gráficamente la trayectoria de una partícula en función del tiempo. Esta trayectoria tiene la forma de una parábola


PÉNDULO REVERSIBLE



COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD DE FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA


PRÀCTICA No. M15.6 PÁG. 124-125 ASIGNATURA: Mecánica

NOMBRE: Ana Lucía Arias Fuertes

CURSO: Segundo de Bachillerato “físico matemático”

tema:PÉNDULO REVERSIBLE
FECHA: 2010-02-09

GRUPO No.2

PÉNDULO REVERSIBLE

OBJETIVO:

Determinar la intensidad del campo gravitatorio

Determinar si el péndulo reversible es un péndulo físico, cuyos puntos de oscilación pueden convertirse en puntos de suspensión conservándose igual período
Determinar si existen oscilaciones en el experimento y si el periodo es igual en todos los casos
ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS

1.-pinza de mesa

2.-varilla de soporte
3.-nuez

4.- varilla de 10cm

5.-brazo de balanza
6.-espigas del brazo de balanza

7.-cronómetro


TEORIA Y REALIZACIÓN:

TEORÍA:


Conocio también como péndulo de Kater es un péndulo reversible inventado por el capitán de la armada británica Henry Kater en 1817 como un instrumento gravimétrico destinado a medir la aceleración gravitatoria local.

Su ventaja, con respecto a anteriores métodos gravimétricos que utilizaban péndulos, radique que no es necesario determinar ni el centro de gravedad ni el centro de oscilación del péndulo, lo que permite una gran presición durante poco más de una senturia, hasta la década de 1930, el péndulo de Kater, y sus sucesibas mejoras , constituyó el método estandar para la medida de la intencidad gravitatoria en las prospecciones geodécicas.

Hodierno tan sólo es utilizado para demostraciones docentes de los principios del péndulo

El péndulo de Kater es un péndulo compuesto que esta formado por una barra metálica rígida.

REALIZACIÓN:

1.- armamos el equipo

2.-Fijamos en la varilla de 10cm del soporte dos nueces

3.-Fijamos en estas otras dos varillas de 10cm, paralelas entre sí y a una distancia de 7mm

4.-Estas nos servirán de soporte del péndulo físico compuesto por el brazo de balanza y la espiga (espiga de apoyo)

5.-Vamos colocando la espiga sucesivamente en los orificios del brazo de balanza

6.-Comenzando por el extremo y colgamos el péndulo entre las varillas

7.-Al cambiar de lugar la espiga variamos la distancia s entre el punto de suspensión del péndulo D1 y su centro de gravedad S( distancia del centro de gravedad )

8.-Podemos aceptar que el centro de gravedad está en el centro del brazo de balanza

9.-Sí despreciamos la pequeña masa correspondiente a la espiga

10.-Desviamos el péndulo, para las diferentes distancias al centro de gravedad s, unos 2cm; la soltamos y determinamos el período T, midiendo el tiempo t invertido en hacer las 10 oscilaciones: T= .Para cada distancia s hacemos por lo menos tres medidas de t y hallamos el valor medio de los valores de T correspondientes. Presentamos estos datos en una tabla y buscamos qué relación existe entre el período T y la distancia al centro de gravedad s.

11.-determinamos el período T a partir del tiempo en hacer 10 oscilaciones, suspendiendo el péndulo por un punto D´2, que es simétrico, con respecto al centro de gravedad S, del D2

12.-tal y como se hizo en el experimento M15.5, determinamos a qué distancia del centro de gravedad quedan situados los puntos extremos de las longitudes equivalentes correspondientes

13.-tal y como se indica en la nota del experimento 15.5, hallamos los puntos medios de oscil

REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS

TABLA Nº 1


TABLA Nº 2

TABLA Nº 3
CÁLCULOS:

PROMEDIO DE TIEMPO
PROMEDIO DE PERIODO:

CUESTIONARIO Y CONCLUSIONES:
CUESTIONARIO:
¿Qué es el péndulo reversible?
El péndulo reversible de Kater se basada en un péndulo físico de masa constante que puede oscilar alrededor de dos puntos de suspensión O y O´. Aplicando las leyes de rotación de sólidos rígidos a los sistemas Oscilantes con pequeñas amplitudes, es posible explicar la relación de la Distribución de masa para la cual los períodos de oscilación respecto de los puntos O y O´ sean iguales
¿Qué sucede si se suspende por el punto D´2 simétrico al D2 con respecto al centro de gravedad S?
Lo que sucede es que se obtiene también el mismo período del aparato 1
¿El péndulo reversible es un péndulo físico?
El péndulo reversible es un péndulo físico, cuyos puntos de oscilación pueden convertirse en puntos de suspensión, conservándose igual período
¿Por qué lo llaman péndulo de Kater ?
Porque fue inventado por el capitán de la armada británica Henry Kater en 1817
¿Qué es un péndulo compuesto ?
Es aquel que esta formado por una barra metálica rígida probista por dos cuchillas, con sus bordes enfrentados. Las cuchillas, apoyadas por sus bordes sobre un soporte rígido y robusto sirve como centros (de ejes) de suspención
¿Qué determinamos?
Lo que podemos detrminar es la intensidad del campo gravitatorio y que es un péndulo físico

CONCLUSIONES:

En esta práctica hemos observado que de acuerdo a lo observado en la experiencia se comprobó efectivamente que a una determinada distribución de masa del dispositivo utilizado, los períodos de oscilación respecto de los puntos de suspensión O y O´ son iguales. Y como al actuar como un péndulo un brazo de balanza presenta éste dos puntos de suspensión D1Yd2( distancia al centro de gravedad s1ys2) en los que el péndulo es el mismo también conocimos que el péndulo reversible es un péndulo físico

PERÍODO Y AMPLITUD EN EL CASO DEL PÉNDULO MATEMÁTICO



COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA

PRÀCTICA No. M15.2 Pág. 120 ASIGNATURA: Mecánica

NOMBRE: Ana Lucía Arias Fuertes

CURSO: Segundo de Bachillerato “físico matemático”

TEMA:PERÍODO Y AMPLITUD EN EL CASO DEL PÉNDULO MATEMÁTICO

FECHA: 2010-02-09

GRUPO No.2

PERÍODO Y AMPLITUD EN EL CASO DEL PÉNDULO MATEMÁTICO

OBJETIVO:

Determinar si el período de un péndulo matemático es independiente de la amplitud

Determinar si se realiza para pequeños ángulos de desviación, es decir para pequeñas amplitudes

ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS

1.-pinza de mesa

2.-varilla de soporte

3.-nuez

4.- varilla de 10 cm

5.- bola de acero con un ojal diámetro interno 25.4mm

6.-nuez de doble espiga

7.-brazo de balanza

8.- cronómetro

9.-cordón

TEORÍA Y REALIZACIÓN:

TEORÍA:

fisiicamente, el péndulo simple es un mecanismo casi imposible de realizar, debido a que las condiciones en las que este debe funcionar, son en extremo muy difíciles de satisfacer, aunque hace ya algún tiempo se logró experimentar con este tipo de mecanismo y se pudieron obtener resultados bastantes acordes con la realidad.

El péndulo simple es un sistema de sencilla funcionalidad y que consta de una masa colgada a un extremo de un hilo muy fino, el cual está sujeto a una superficie inmóvil. La fundamentación de este aparato radica principalmente en la capacidad de relacionar sus componentes físicos con los factores de interacción externa, como lo es la gravedad.
Este tipo de mecanismo es de mucha aplicabilidad en la vida del ser humano, entre ellos es importante destacar: un reloj de péndulo, una grúa de demolición, un pendiente, etc. Aunque su estructura y condiciones de ejecución no son exactamente iguales a las de un péndulo simple, son tal vez los ejemplos más ilustrados de este fundamento físico.

PÉNDULO SIMPLE
Es un modelo teórico que consiste en la implementación de un objeto de masa m, unido a un hilo de longitud l y cuya masa sea insignificante con respecto al objeto que está colgado de uno de sus extremos. En sistemas esféricos, cuando el radio de la esfera es despreciable con respecto a l y que puede considerarse, por tanto, la esfera como un punto material, se tiene el caso ideal del péndulo simple, cuyo periodo se convierte en:
Un péndulo simple es un punto pesante, suspendido en un punto fijo por un hilo inextensible, rígido y sin peso. Es, por consiguiente, imposible de realizarlo, pero casi se consigue con un cuerpo pesante de pequeñas dimensiones suspendido en un hilo fino.

Algunas condiciones son necesarias que se evalúen, para poder justificar las características del péndulo simple.

Variaciones del periodo con la amplitud: El periodo de un péndulo varía con respecto a la amplitud, cuando se trabaja con ángulos muy pequeños, el periodo varía muy poco, esto físicamente es conocido como la ley del isocronismo.

Variaciones del periodo con la masa del péndulo: Utilizando péndulos de la misma longitud y de diferentes masas en un mismo lugar se demuestra que el periodo de un péndulo simple es independiente de su masa, igual ocurre con la naturaleza de la masa que conforma al péndulo.

Variaciones del periodo con la longitud del péndulo: Si se miden los periodos de un mismo péndulo simple, haciendo variar únicamente su longitud, se comprueba que, el periodo de un péndulo simple es proporcional a la raíz cuadrada de su longitud.

Variaciones del periodo con la aceleración de la gravedad: El estudio matemático indica que el periodo varía con razón inversa de la raíz cuadrada de la gravedad.

El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros:

Oscilación completa o ciclo: es el desplazamiento de la esfera desde uno de sus extremos más alejados de la posición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por la posición de equilibrio) y desde este punto de nuevo hasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.

Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.

Frecuencia: es el número de ciclos realizados en la unidad de tiempo.

Amplitud: es el máximo valor de la elongación o distancia hasta el punto de equilibrio, que depende del ángulo entre la vertical y el hilo.

REALIZACIÓN:
1.-armamos el equipo
2.- colocamos la varilla de soporte en la pinza de mesa
3.- en la arte superior de la varilla de soporte colocamos con una nuez una varilla de 10cm
4.- en la varilla de 10cm colocamos otra varilla de 10cm
5.- donde colgamos un un condón
6.- en el cordón colocamos una bola de acero de un ojal de diámetro interno 25.4mm
7.- en la parte inferior colocamos el brazo de balanza
8.- luego desviamos el péndulo 2cm
9.-lo soltamos y medimos el tiempo invertido en hacer 10 ocsilaciones
10.-con él calculamos el período T=
11.-repetimos la experiencia para desviaciones iniciales x=4,6 y 8cm
12.-calculamos los correspondientes valores del período T
video
CUESTIONARIO Y CONCLUCIONES

CUESTIONARIO

¿Qué es un péndulo?
Llamamos pénulo a todo cuerpo que puede ocsilar con respecto de un eje fijo
¿Porqué se denomina péndulo ideal, simple o matemático?
Se denomina así a todo cuerpo de masa m (de pequeñas dimenciones )suspendiendo por medio de un hilo inextensible y sin peso
¿qué es un péndulo físico?Es el que se lo realiza cuando en el extremo de un hilo suspendido sujetamos un cuerpo cualquiera, hay habremos construido un péndulo

Luego de realizada esta experiencia, podemos mostrar que los sistemas pendulares son mecanismos que permiten la Interacción de muchos factores como la gravedad, la masa, la longitud y demás unidades de medidas.

Podemos decir que:

1. El periodo de un péndulo simple no depende de la amplitud del mismo, esto solo en casos en el que el ángulo con que se suelta el sistema es demasiado pequeño.

2. La masa es un factor que no determina ninguna influencia al momento de calcular el periodo pendular, por tanto, la masa y la naturaleza del objeto son independientes del funcionamiento del sistema.

3. La gravedad y la longitud en el péndulo simple, representan los factores de apoyo al sistema, con los cuales se puede determinar el lugar, según la fuerza con que actúa la naturaleza sobre el sistema y las dimensiones lineales del mismo

4. En un sistema masa-resorte, el periodo depende del coeficiente de elasticidad del resorte, y de la masa del peso adjunto al mismo, además ambos factores son directamente proporcionales al periodo del mismo.

5. Cuando se trabaja con un sistema de masa-resorte, generalmente se desprecia la masa del resorte, debido a que sus proporciones no son tan preponderantes para el sistema, en el caso de que si lo sea, es necesario adecuar las fórmulas del movimiento

CHOQUE SOBRE UNA PARED



COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA

PRÀCTICA No. M12.2 PÁG. 106 ASIGNATURA: Mecánica

NOMBRE: Ana Lucía Arias Fuertes

CURSO: Segundo de Bachillerato “físico matemático”

TEMA: CHOQUE SOBRE UNA PARED

FECHA: 2010-02-09

GRUPO No.2



CHOQUE SOBRE UNA PARED

OBJETIVO:

Determinar si un cuerpo elástico contra una pared elástica tiene sentido contrario

Determinar si un cuerpo elástico contra una pared no elástica queda en reposo

ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS

1.-pinza de mesa

2.-varilla de soporte

3.-nuez

4.- varilla de 10cm

5.-una bola de acero con un ojal con diámetro interno 25.4mm

8.-plastilina

9.-varilla

10.- cordón


TEORÌA Y REALIZACIÒN

TEORÍA:


Tenemos dos tipos e choques

Choques elásticos e inelásticos
La conservación de la cantidad de movimiento encuentra su mayor aplicación en el estudio de la interacción, en las cuales dos o más cuerpos ejercen mutuamente fuerzas muy grandes que duran, sin embargo un intervalo de tiempo muy pequeño.

Dichas fuerzas se denominan fuerzas impulsivas, y aparecen, por ejemplo cuando una pelota de futbol choca con el pie de un jugador, éste es un ejemplo típico de fuerza impulsiva.


Los choques entre dos partículas, por ejemplo, entre dos bolas de billar se acostumbra clasificarlas de la siguiente manera: si las partículas se mueven sobre una misma recta, antes y después de la colisión, decimos que el choque es central o directo. Si esto no ocurre, decimos que la condición es oblicua.

Por otra parte, si la energía cinética de las partículas, antes de la colisión, es igual a la energía cinética total, después de la colisión, decimos que el choque es elástico.

En una condición elástica, la energía cinética se conserva.

En caso contrario la colisión es inelástica.

La energía cinética final podrá ser mayor o menor que el inicial.

Si la energía cinética aumenta, hay forzosamente una fuente de energía que proporciona este aumento, durante la interacción si la energía cinética disminuye puede haber aparición de calor o deformaciones permanentes en los cuerpos que chocan.

Finalmente, si las partículas después de la colisión se mueven con la misma velocidad, tenemos una colisión completamente inelástica, por ejemplo, cuando dos automóviles chocan y continúan adheridos después del choque.

Si la colisión fuere elástica, la conservación de energía cinética nos daría una ecuación más.

Notemos sin embargo que debido a la naturaleza de las fuerzas impulsivas, podemos utilizar la conservación de la cantidad de movimiento, aunque la fuerza externa no sea nula. comience a rodar sin deslizar antes de perder el contacto con el suelo.


  1. Que la pelota comience a deslizar antes de dejar de estar en contacto con el suelo.

Se puede calcular el ángulo de rebote, la velocidad final de la pelota, y su velocidad angular de rotación en términos del ángulo incidente, el coeficiente de restitución y el coeficiente de rozamiento entre la pelota y el suelo.



Las fuerzas que actúan sobre la pelota son: el peso mg, la fuerza normal o reacción del suelo N, y la fuerza de rozamiento Fr=μN. Durante el choque el peso mg es despreciable frente a la fuerza normal N.


Consideremos una pelota de tenis que se deja caer desde un metro de altura, que tiene un coeficiente de restitución de e=0.78 y que el tiempo de contacto de la pelota con el suelo es de Δt=0.005 s. La velocidad de la pelota antes del choque es uy y la velocidad de la pelota después del choque es vy=–e·uy. La aceleración es mucho mayor que la aceleración de la gravedad g=9.8 m/s2 . Como

may=N-mg

Por tanto, el peso mg se puede despreciar frente a la fuerza normal N.

En general, el bastante complicado el análisis del choque de una pelota con el suelo, ya que la pelota modifica en mayor o menor grado su forma esférica durante el choque. Por otra parte, una pelota no es un cuerpo homogéneo, sino una capa esférica delgada hecha de goma en cuyo interior hay aire a presión. Para evitar estas complicaciones, en esta página vamos a estudiar el choque de un disco indeformable con una pared rígida.

Aunque el objetivo de esta página es la de comprobar la constancia del momento angular en la colisión entre un disco y una pared rígida, para comprender este ejemplo en su totalidad, se recomienda estudiar antes el movimiento general de un sólido rígido.

Modelo simple de choque de un disco con una pared rígida
Definimos el
coeficiente de restitución e como
donde v1 y v2 son las velocidades del las partículas después del choque y u1 y u2 las velocidades antes del choque


REALIZACIÓN:
1.- armamos el equipo
2.- con una nuez colocamos sobre un soporte la varilla de 10cm
3.- sobre ella ponemos dos nueces separadas entre sí al máximo
4.- de ellas colgamos un cordón
5.- en cuyos extremos están anudados entre sí y que llava, enganchada por la hembrilla, la bola de acero
6.- ajustamos el sistema de forma que la bola toque el canto de la mesa
7.- desviamos la bolay la soltamos
8.- chocará contra la mesa y observamos su comportamiento
9.-colocamos en la punto de choque sobre el canto de la mesa un trozo de plastilina
10.-desviamos la bola , la soltamos
11.-observamos el choque


video

CUESTIONARIO Y CONCLUCIONES

¿Qué es un choque de un cuerpo en una pered rígida ?
Como las fuerzas que ejerce la pared sobre el disco actúan en P

¿qué sucede con la bola de acero si choca contra una pared elástica ?
Lo ques ucede con la bola de acero es que rebota con la misma velocidad con la que se lanza o con la que sale después del choque , es igual a la que llevaba antes de chocar

¿Qué sucede con la bola de acero si choca contra una pared no elástica?
Lo que sucede con la bola de acero es que esta permanece en reposo tras el choque ya que choca contra la plastilana

¿Qué es el choque elástico?
Si las partículas se mueven sobre una misma recta, antes y después de la colisión, decimos que el choque es central o directo y si la energía cinética de las partículas, antes de la colisión, es igual a la energía cinética total, después de la colisión, decimos que el choque es elástico.

¿Qué es el choque inelástico?
Es cuando las partículas después de la colisión se mueven con la misma velocidad, tenemos una colisión completamente inelástica.

CONCLUCION
En el experimento pudimos observar que al chocar un cuerpo contra una pared elástica la bola de acero tiene también un rebote saliendo en sentido contrario y al chocar un cuerpo elástico contra una pared no elástica como lo que hicimos con la plastilina este se queda en reposo tras el choque

VELOCIDAD ANGULAR




COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA




PRÀCTICA No. M11.2 Pág. 95-96 ASIGNATURA: Mecánica

NOMBRE: Ana Lucía Arias Fuertes

CURSO: Segundo de Bachillerato “físico matemático”

TEMA: VELOCIDAD ANGULAR

FECHA: 2010-02-09

GRUPO No.2

VELOCIDAD ANGULAR

OBJETIVO:

Determinar si existe una velocidad angular

Determinar si en el experimento se relaciona con la unidad de tiempo

ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS

1.-pinza de mesa

2.-varilla de soporte

3.-nuez

4.- polea con espiga

5.-eje para disco rodante

6.-brazo de balanza

7.-tornillo estriado

8.- porta pesas

9.-pesa de hendidura de 10g

10.-cronómetro

11.- cordón

TEORÍA Y REALIZACIÓN:

TEORÍA:


Velocidad angular, magnitud vectorial que caracteriza la variación del ángulo recorrido por un móvil que describe una trayectoria circular o de un sólido rígido que gira alrededor de un eje fijo.

Se representa por ω y su unidad es rad·s-1, aunque también se suele expresar en revoluciones por minuto, r.p.m., y revoluciones por segundo, r.p.s.

Cuando un móvil describe una trayectoria circular de centro O, su posición en cualquier instante viene dada por el vector de posición, r, y el ángulo, θ, formado por este vector y otra recta de referencia fija en el espacio.

Su velocidad angular, ω, está representada por un vector axial cuyo módulo es
Su dirección es perpendicular en O al plano de giro y cuyo sentido viene dado, en función del sentido de giro, por la regla de la mano derecha.

Cuando un sólido gira sin deslizar alrededor de un eje fijo, los puntos situados en el eje son fijos, mientras que el resto de los puntos están animados de movimientos circulares cuyos centros se encuentran en el eje.

Cada uno de estos puntos posee una velocidad lineal distinta, v, pero la velocidad angular de todos ellos es común, ω, y es la velocidad angular de rotación del sólido alrededor del eje.

Momento angular o de giro
Cuando un objeto gira posee un momento angular.

Para una partícula pequeña, como una piedra que se hace girar con un cordel, el momento angular se define como mωr2.

En esta ecuación, m es la masa de la partícula; ω es su velocidad angular (es decir, el número de revoluciones en radianes por segundo) y r es la distancia desde el objeto hasta el punto en torno al cual gira.

Si el objeto es mayor —un disco, por ejemplo— el momento angular es la suma de los momentos angulares de todas sus partículas: m1ωr12 + m2ωr22 +….

REALIZACIÓN:


1.- armamos el equipo
2.- con la pinza de mesa, una varilla de soporte, dos nueces, y un eje para disco rodante, conel tornillo estriado lo ponemos en el brazo de balanza
3.- para lo cual asentamos la punta del eje sobre la pinza de mesa
4.- colocamos las nueces a una distancia tal que la parte gruesa del eje de giro solo esté introducido 1mm en las nueces superior e inferior
5.- ponemos en la parte superior del eje de balanza
6.- por el orificio del eje pasamos un cordón de 1m
7.- en el otro extremo hacemos un nudo
8.- pasamos luego el cordón por la polea que colocamos sobre el segundo soporte
9.-en el otro extremo hacemos un lazo del que colgamos el portapesas con 1 pesa (peso total 20 p)
10.-enrollamos el cordón, girando el brazo de balanza
11.-de forma que las espiras queden muy juntas(unas 20 espiras)
12.-al soltar en brazo , comienza a girar el sistema
13.-paramos el portapesas cuando el brazo de balanza haya dado n1=6 vueltas
14.-medimos con el cronómetro el tiempo t2 necesario para que de n2=2 vueltas seguidas, sin haber aplicado momento de giro exterior alguno

video

CUESTIONARIO Y CONCLUCIONES

¿Qué es la velocidad angular?

Es una magnitud vectorial que caracteriza la variación del ángulo recorrido por un móvil que describe una trayectoria circular o de un sólido rígido que gira alrededor de un eje fijo.

¿qué es un momento angular o de giro?

El momento angular o de giro es la suma de los momentos angulares de todas sus partículas: m1ωr12 + m2ωr22 +….

¿Qué módulo, dirección y sentido tiene la velocidad angular ?

Su velocidad angular, ω, está representada por un vector axial cuyo módulo es
Su dirección es perpendicular en O al plano de giro y cuyo sentido viene dado, en función del sentido de giro, por la regla de la mano derecha.

CONCLUCIONEn el experimento pudimos observar que exixte un movimiento circular donde vamos a aplicar la velocidad angular que es una medida de la velocidad de rotación y miramos que esta relacionado con la unidad de tiempo.

martes, 12 de enero de 2010

COEFICIENTE DE DILATACIÓN CÚBICA DE LOS SÓLIDOS

COLEGIO “CÉSAR ANTONIO MOSQUERA”

ESPECIALIDAD FÍSICO MATEMÁTICO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA


PRÁCTICA No: 4 ASIGNATURA: Termología


NOMBRE: Ana lucia Arias Fuertes


CURSO:2do de Bachillerato “Físico Matemático


TEMA: Coeficiente de dilatación cúbica de los líquidos

FECHA: 2009-12-22


GRUPO No: 2


Temperatura y dilataciones de los cuerpos


OBJETIVO:

Definir el coeficiente de dilatación

Definir el coeficiente de dilatación cúbica β de los líquidos(la del agua)

ESQUEMA Y REFERENCIAS DE LOS DISPOSITIVOS:

1-Pie en forma de T

2- varilla de soporte

3- nuez

4- varilla con pinza,

5- plancha de fieltro

6-vaso de precipitados

7- matraz

8- tapón de goma(dos perforaciones

9- termómetro químico

10- tubo de vidrio de 45cm

11- olla eléctrica

12- tubo transparente

13- tubo de goma diámetro interno 6mm

14- lápiz graso

15-regla

16- glicerina

17.- probeta graduado, 50 ml


TEORÍA Y REALIZACIÓN:

TEORIA:

TEMPERATURA Y DILATACIÓN DE LOS CUERPOS


Los cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría de ellos se dilata al calentarse y se contrae si se enfría. Los gases se dilatan mucho más que los líquidos y estos más que los sólidos.

COEFICIENTE DE DILATACIÓN CÚBICA

Implica el aumento en las dimensiones de un cuerpo: ancho, largo y alto, lo que significa un incremento de volumen, por lo cual también se conoce como dilatación volumétrica.

Coeficiente de dilatación cúbica.- Es el incremento de volumen que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, Al elevar su temperatura un grado Celsius. Este coeficiente se representa con la letra griega beta (β).

Por lo general, el coeficiente de dilatación cúbica se emplea para los líquidos. Sin embargo, si se conoce el coeficiente de dilatación lineal de un sólido, su coeficiente de dilatación cúbica será tres veces mayor: β = 3 α.

Por ejemplo: el coeficiente de dilatación lineal del hierro es 11.7 x 10 -6 ° C-1, por lo tanto su coeficiente de dilatación cúbica es 35.1 x 10-6° C-1. En el cuadro siguiente se dan algunos valores de coeficientes de dilatación cúbica para diferentes sustancias.

COEFICIENTES DE DILATACIÓN CÚBICA

Sustancia β (° C -1)

Hierro 35.1 x 10-6

Aluminio 67.2 x 10-6

Cobre 50.1 x 10-

Acero 34.5 x 10-6

Vidrio 21.9 x 10-6

Mercurio 182 x 10-6

Glicerina 485 x 10-6

Alcohol etílico 746 x 10-6

Petróleo 895 x 10-6

Gases a 0° C 1/273

Al conocer el coeficiente de dilatación cúbica de una sustancia, se puede calcular el volumen que tendrá al variar su temperatura con la siguiente expresión:

Vf = Vo [1+ β (Tf-To)]

Donde Vf = volumen final determinado en metros cúbicos (m3).

Vo = volumen inicial expresado en metros cúbicos (m3).

β= coeficiente de dilatación cúbica determinado en ° C -1

Tf = Temperatura final determinado en grados Celsius.

To = Temperatura inicial determinado en grados Celsius.

1.- En el caso de sólidos huecos, la dilatación cúbica se calcula considerando al sólido como si estuviera lleno del mismo material, es decir como si fuera macizo.

2.- Para la dilatación cúbica de los líquidos debemos tomar en cuenta que cuando se ponen a calentar, también se calienta el recipiente que los contiene, el cual al dilatarse aumenta su capacidad. Por ello, el aumento real del volumen del líquido, será igual al incremento del volumen del líquido en el recipiente graduado.

REALIZACIÓN

1.- Llenamos el matraz totalmente con agua destilada y lo tapamos con un tapón por cuyos orificio hemos introducido previamente el tubo de vidrio y el termómetro (emplear glicerina).

2.- Cuidamos que no se quede ninguna burbuja del aire en el matraz, de que el extremo inferior del tubo no sobresalga del orificio del tapón y de que el bulbo del termómetro este en el centro de la zona esférica del matraz.

3.-A la temperatura ambiente la columna líquida debe sobresalir unos pocos cm por encima del tapón.

4.-Sujetamos el matraz con el termómetro y el tobo de vidrio como se indica en la figura, con la varilla de pinza, al soporte de forma que quede sumergido totalmente en el agua

5.-Añadimos al vaso de precipitados

6.- colocar este sobre la plancha de filtro.

7.-Tan pronto como se estabilice la temperatura t 1 del agua del matraz (temperatura ambiente), la anotamos y marcamos la altura de la columna líquida en el tubo de virio con un lápiz graso.

8.-Calentamos el agua hasta conseguir una temperatura estabilizada en el matraz de unos 800c.

9.-Desconectamos el calentador, anotamos la temperatura de t2 y volvemos a marcar la altura alcanzada por el líquido.

10.- Calculamos la variación de volumen para lo cual medimos el diámetro interno del tubo de vidrio con un calibre el volumen inicial V del agua contenida en el matraz, a la temperatura t1, lo medimos enfriando el agua a t1, y luego empleando una probeta.

11.-Definimos lo que vamos a hacer en el experimento

12.-Repetimos el procedimiento para poder sacar las demás medidas y ver lo que pasa con el experimento

REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS

TABLA DE VALORES





















ALTURA(h)(1,2)


TEMPERATURA (T)(1,2)


DIÁMETRO INTERNO


1.5


37ºC


2.50


3.0


74ºC



TOTAL2.25


TOTAL 55.5ºC






β = . ∆T=T1+T2


β= . ∆T=37ºC+77ºC/2


β=0.02 ∆T=55.50ºC


AO=2r ∆h=


AO= (2)(1.25)(3.1516)(2.25) ∆h=


AO= 17.7 ∆h=2.25


VO=r2∆h


VO= (3.1516)(1.25)2(2.25)


VO=11.04

CUESTIONARIO Y CONCLUSIONES

CUESTIONARIO:

¿Qué es la temperatura?

Es el grado de calor de los cuerpos, la temperatura es medida con los termómetros

¿Qué es la dilatación?

Es el aumento de volumen de cualquier cuerpo por medio d la elevación de la temperatura

¿Cómo se define y a qué es igual?

Es el incremento de volumen que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, Al elevar su temperatura un grado Celsius a la menos uno (1/c°) o (c°-1)

¿Cómo afecta los cambios de la temperatura en los cuerpos?

Al aumentar la temperatura los cuerpos se dilatan en todas sus dimensiones y se contraen cuando se merma su temperatura es decir vuelven a su estado normal.

CONCLUSIÓN:

Como vimos en el experimento nos permite determinar que por medio de la elevación de la temperatura se dilatan todos los cuerpos, también nos permite comprender que tanto la temperatura y la dilatación están en combinación.

También nos permiten saber que el aumento real del volumen del líquido, será igual al incremento del volumen del líquido en el recipiente graduado.