GRUPO NO. 3Gustavo PeñafielSegundo PaucarSandro ZumárragaManuel VallejoMarco YanguicelaRodrigo LeónFausto YépezJuan Villegas

MEDIOS, RECURSOS Y MATERIALES DE FÍSICA

OBJETIVO: Demostrar experimentalmente como incide

la temperatura en la dilatación lineal de los cuerpos

DILATACIÓN LINEAL

Mediante esta práctica se estudió la expansión lineal de un sólido como consecuencia del cambio de la temperatura, calculando también su coeficiente de expansión lineal.

  Se trabajó con varillas de hierro (Fe), cobre (Cu) y una de vidrio, con la cual

se experimentó un fenómeno conocido como dilatación térmica, que al variar temperatura a estos cuerpos, se produce un aumento lineal de longitud.

  El volumen, el área o la longitud de estos materiales son aumentados con

la temperatura.  Se calculó experimentalmente el coeficiente de expansión de estos

materiales y se comparó a los valores teóricos para determinar de qué material son dichos materiales.

INTRODUCCIÓN

Dispóngalos aparatos en la forma indicada en la figura 1.

Mida la longitud inicial de la varilla y regístrela en el informe de esta práctica.

Tome la lectura inicial de la temperatura ambiente.

Encere la escala Conecte la manguera del generador de

vapor, espere que salga vapor y déjelo escapar por un minuto o más.

Tome entonces varias lecturas en la escala y anote la temperatura en el desfogue.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

FIGURA 1

La materia se expande cuando es calentada y se contrae cuando es enfriada. La cantidad de expansión es considerable en los gases, es apreciable en los líquidos y pequeña en los sólidos. Sin embargo, aún en los sólidos la cantidad de expansión es de tal magnitud que no puede ser despreciada en el diseño de maquinaria y aparatos industriales, particularmente si se espera sea considerable la variación de temperatura.

  Este fenómeno se explica por la teoría de la Energía

Cinética Molecular de la Materia. De acuerdo con esta teoría la energía cinética (y por lo tanto la velocidad) de las moléculas de una sustancia se incrementa con el incremento de la temperatura, si las moléculas adquieren gran energía se mueven con gran velocidad y chocan unas otras violentamente dando como resultado que su distancia media resulte aumentada.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Material

Fe 495 19 24 95

Cu 495 30 24 93

vidrio 495 6 24 90

TABLA DE DATOS

Barra de Cobre (Cu)

CÁLCULOS

Barra de Hierro (Fe)

Barra de vidrio

Tabla de datos: La temperatura final influye en nuestros cálculos del valor del incremento en la longitud de la barra (e). La toma correcta de estos datos será importante para la obtención de resultados con errores mínimos.

Cálculos: Aplicar correctamente las fórmulas y datos fue la clave para que la práctica tenga éxito. Calculamos el incremento en la longitud de la barra (e) y el coeficiente de dilatación lineal (α), se obtiene valores aproximados lo que se puede decir que los cálculos fueron los correctos.

Tabla de resultados: Terminando de realizar los cálculos, se procede a completar la tabla. Se puede apreciar los efectos que tiene cada barra, su temperatura final, dilatación lineal, etc.

Observación: La correcta observación de estos experimentos, nos llevarán a una correcta explicación de estos fenómenos.

Resultados: Como resultados tenemos la explicación de los fenómenos que hemos observado.

DISCUSIÓN

Determinamos valores que fueron aproximadas a los resultados esperados.

Las fórmulas expuestas cumplen con la aproximación de resultados, según los cálculos que hicimos.

Se concluye que los materiales con que trabajamos fueron: hierro, cobre y vidrio respectivamente, ya que sus valores experimentales se aproximan al valor teórico de estos.

Al calcular el valor de hierro obtuvimos un 10% de error comparado con el valor teórico, al calcular el valor del cobre se obtuvo un 2.94% de error comparado con su valor teórico, y un 4% de error para el vidrio.

Los errores son aceptable y se puede decir que la práctica fue desarrollada exitosamente.

CONCLUSIONES

El estudiante utiliza en forma adecuada el instrumento de dilatación lineal

El estudiante realizo y midió experimentalmente el cambio de variación de longitud de los materiales utilizables.

Realiza los cálculos empleado correctamente las ecuaciones de dilatación lineal.

En las conclusiones se puede evidenciar que existe comparación de los valores obtenidos teóricamente con los valores experimentales.

Establece los errores cometidos en la práctica y argumenta las posibles causas.

ANALISIS DE LA PRÁCTICA EFECTUADA POR EL ESTUDIANTE

GRACIAS