GU+ìA DE PRACTICA Fisica IINo

7/31/2019 GU+A DE PRACTICA Fisica IINo

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GUA DE PRACTICA No. 1.2

Tema: MOVIMIENTO ONDULATORIO

1. Objetivo(s).

- Analizar y conocer las clases de ondas y los medios en los que sepropagan.- Analizar y comprender la formacin y caractersticas de propagacin de

ondas unidimensionales y superficiales.- Identificar los elementos y factores que intervienen en un fenmeno

ondulatorio.

2. Materiales y Equipos.

- Resorte helicoidal elstico.- Cuba de ondas y accesorios.

3. Procedimiento

3.1 Resorte helicoidal elstico

Disponga el resorte sobre una mesa horizontal lisa y asegure el un extremo aun soporte fijo.

3.1.1.- Tome con la mano el otro extremo del resorte y sbitamente muevahacia un lado, regresando inmediatamente hacia la posicin inicial.

Repita esta operacin a intervalos iguales de tiempo y en cada casoaplicando una tensin diferente al resorte.

3.1.2.- Con la disposicin inicial, mueva la mano ahora hacia adelante, ensentido en que est el eje del resorte.

Repita est operacin a intervalos iguales de tiempo y en cada casoaplicando una tensin diferente al resorte. Observe en cada caso lascaractersticas de los pulsos incidentes y reflejados.

3.2 Cuba de ondas

3.2.1.- Produzca pulsos rectos y luego circulares en la superficie del agua.

Coloque en cada caso, un pedazo de papel flotante sobre la superficie delagua.

3.2.2.- Utilice frentes de onda plana que incidan sobre un obstculo lineal,

cncavo y convexo.


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Compruebe las leyes de la reflexin.

3.2.3.- Intente propagar estas ondas en diferentes medios y verifique lasleyes de la refraccin.

3.2.4.- Posteriormente introduzca en el frente de onda obstculos con una ydos aberturas variables y aplique los principios de la difraccin.

3.2.5.- Forme trenes de ondas circulares simultneos y a corta distancia eluno del otro y reproduzca el fenmeno de la interferencia.

En todos estos casos, utilice configuraciones geomtricas (rayos) pararepresentar los frentes de onda.

3.3 Registre los datos dados por el software measure de posicin,velocidad y aceleracin en los tiempos proporcionales en la hoja

tcnica de datos


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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTASCARRERA DEASIGNATURA:..

TRABAJO PREPARATORIOLABORATORIO No. 1.1

Tema de la prctica: OSCILACIONES LIBRESRealizado por:Curso y NRC:

Fecha:..

1) Consultar sobre:- Componentes del movimiento- Modelos fsicos y matemticos de oscilaciones libres- El pndulo de Polh- Oscilaciones libres y amortiguadas

2) Resuelva:Para que valores de beta, el movimiento es oscilatorio sub-amortiguado,

crticamente amortiguado y sobre amortiguado?

x+

x+k!

x = 0

En un sistema masa-resorte, el modelo matemtico esta dado por:x+ 2x+ 20x = 0De acuerdo con ello, se trata de una oscilacin amortiguada? Justifique.

3) Realice la simulacin de:(elongacin, rapidez y aceleracin)

Realice la representacin grafica de las componentes del movimiento para unsistema masa-resorte cuyo modelo matemtico es:

x+ 2x+ 5x = 0

4) Preguntas:1. Defina los concepto: elongacin, amplitud, frecuencia natural, periodo,2. Determine mediante el anlisis dimensional las dimensiones del

coeficiente de amortiguamiento.3. Detalla al menos tres diferencias entre oscilaciones libres y

oscilaciones amortiguadas4. Defina cuasi-frecuencia y realice la demostracin matemtica

Fecha:..


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GUA DE PRACTICA No. 1.2

Tema: MOVIMIENTO ONDULATORIO

4. Objetivo(s).

- Analizar y conocer las clases de ondas y los medios en los que sepropagan.- Analizar y comprender la formacin y caractersticas de propagacin de

ondas unidimensionales y superficiales.- Identificar los elementos y factores que intervienen en un fenmeno

ondulatorio.


- Resorte helicoidal elstico.- Cuba de ondas y accesorios.

6. Procedimiento

3.1 Resorte helicoidal elstico

Disponga el resorte sobre una mesa horizontal lisa y asegure el un extremo aun soporte fijo.

3.1.1.- Tome con la mano el otro extremo del resorte y sbitamente muevahacia un lado, regresando inmediatamente hacia la posicin inicial.

Repita esta operacin a intervalos iguales de tiempo y en cada casoaplicando una tensin diferente al resorte.

3.1.2.- Con la disposicin inicial, mueva la mano ahora hacia adelante, ensentido en que est el eje del resorte.

Repita est operacin a intervalos iguales de tiempo y en cada casoaplicando una tensin diferente al resorte. Observe en cada caso lascaractersticas de los pulsos incidentes y reflejados.

3.2 Cuba de ondas

3.2.1.- Produzca pulsos rectos y luego circulares en la superficie del agua.

Coloque en cada caso, un pedazo de papel flotante sobre la superficie delagua.

3.2.2.- Utilice frentes de onda plana que incidan sobre un obstculo lineal,

cncavo y convexo.


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Compruebe las leyes de la reflexin.

3.2.3.- Intente propagar estas ondas en diferentes medios y verifique lasleyes de la refraccin.

3.2.4.- Posteriormente introduzca en el frente de onda obstculos con una ydos aberturas variables y aplique los principios de la difraccin.

3.2.5.- Forme trenes de ondas circulares simultneos y a corta distancia eluno del otro y reproduzca el fenmeno de la interferencia.

En todos estos casos, utilice configuraciones geomtricas (rayos) pararepresentar los frentes de onda.

3.3 Registre los datos dados por el software measure de posicin,velocidad y aceleracin en los tiempos proporcionales en la hoja

tcnica de datos


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ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS

LABORATORIO DE FSICA

HOJA TCNICA DE DATOS

CARRERA: _________________ NIVEL: ________PARALELO:__________NOMBRES:_____________________________________________________FECHA:REALIZACIN:______________RECEPCIN:_______________TTULO DE LAPRCTICA:________________________________________

CALIFICACIN:_________________________________

PROFESOR

DATOS TCNICOS

- Llene esta hoja con bolgrafo, no se admite manchas ni borrones

de datos.- Todo informe deber contener obligatoriamente esta hoja.


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3.4 Preguntas

A.- Resorte helicoidal elstico

1.- Identifique que tipos de ondas ha producido y cules son sus principalescaractersticas, considerando: desplazamientos de las partculas delresorte, tensin, amplitud, velocidad de propagacin del pulso.

2.- Considere el fenmeno de la reflexin de ondas. Que relacin encuentraentre las ondas incidentes y las reflejadas respecto a las caractersticasmencionadas anteriormente.

B.- Cuba de ondas

1.- Describa las caractersticas de las ondas planas y circulares.

2.- Ha existido transporte de materia y energa?

3.- Describa las leyes de la reflexin, haciendo referencia a esta prctica.

4.- Analice el fenmeno de la refraccin.

5.- Por qu asume que al variar la profundidad del agua se considera comovariacin de medios?

6.- Qu leyes se deducen para la refraccin?

7.- En qu consiste la difraccin.- Dibuje el patrn correspondiente.

8.- Como depende del tamao de la abertura y de la longitud de onda?

9.- Como aplic el Principio de Huygens?

10.- Cuando la difraccin ocurre en dos aberturas. Que caractersticaspresenta?

11.- Cuando se tiene interferencia y cules son sus caractersticas?

12.- Dibuje el patrn de interferencia

13.- Que son las lneas nodales y antinodales?

7. Bibliografa.

Autor, nombre del texto, ao de edicin, edicin.


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TRABAJO PREPARATORIO

LABORATORIO No. 1.2

Tema de la prctica:MOVIMIENTO ONDULATORIORealizado por:..Curso y NRC:

1 Consultar sobre:- Ondas mecnicas. Tipos de ondas longitudinales y transversales- Propiedades de las ondas: Reflexin, Refraccin, Difraccin,

Superposicin, Interferencia y Polarizacin.- Patrn de Interferencia lneas nodales y antinodales.- Principio de Huygens

2 En una cubeta con agua y con un lapiza y una regla que tipo deondas formara y que propiedades o principios podra describir

3 Con un resorte helicoidal forme las ondas transversales y las ondaslongitudinales y describa sus propiedades

4 En una cubeta de agua y con una regla forme el patrn de

interferencia formando ondas planas y poniendo dos obstculos

5 Preguntas:- Qu es una onda y que tipos existe?- Cules son las propiedades de las ondas describa brevemente?- Qu es un patrn de interferencia?- Cul es la ley de Snell en la refraccin de ondas?

Fecha:..


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GUA DE PRCTICA No. 2.1

Tema:ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA

1. Objetivo(s).

- Producir ondas estacionarias que vibren en diferentes armnicos.-

Comprobar experimentalmente que la distancia entre dos nodossucesivos es igual a la mitad de la longitud de onda.- Verificar que la frecuencia de vibracin de los armnicos es un mltiplo

entero de la frecuencia fundamental.- Comprobar la relacin que existe entre la velocidad en funcin de la

tensin y densidad lineal; y la velocidad en funcin de la frecuencia yla longitud de onda.


- Modelo de ondas estacionarias.

- Restato.- Balanza.- Regla.- Dinammetro.- Material de soporte.

3. Procedimiento

3.1 Mida la masa de la cuerda y su longitud.3.2 Coloque la cuerda entre el dinammetro y el eje del modelo de ondas

estacionarias.

3.3 Lea la tensin de la cuerda en el dinammetro y mantngalaconstante.3.4 Produzca el primer armnico (n = 1), controle la tensin y mida la longitud

de la cuerda vibrante.3.5 Mueva el cursor del restato y produzca el segundo armnico (n = 2),

revise la tensin y anote la longitud de onda.3.6 De nuevo, mueva el cursor del restato produciendo nuevos armnicos,

anotando las respectivas longitudes de onda y verificando la tensinconstante.

3.7 Llenar la hoja tcnica de datos del procedimiento.

Unidad 2


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ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTASLABORATORIO DE FSICA



CALIFICACIN:_________________________________

PROFESOR

DATOS TCNICOS

- Llene esta hoja con bolgrafo, no se admite manchas ni borronesde datos.


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- Todo informe deber contener obligatoriamente esta hoja.

3.8 Tabulacin de datos:

Con los datos obtenidos construya el siguiente cuadro:

n L m = m/L /2 F v = F = v = n1 e

(m) (kg) (kg/m) (m) (m) (N) (m/s) (Hz) (Hz) (%)

1

2

3

4

Ejemplo de Clculos:

3.9 Preguntas

A.- Qu son ondas estacionarias y cules son sus propiedades?

B.- Qu relacin existe entre el modo de vibracin de la cuerda y la longitudde onda?

C.- Si variamos la frecuencia de vibracin, vara el modo de vibracin. Queacontece con la tensin del cable? y la velocidad de propagacin de laonda?

D.- Realice el grfico: longitud de onda frecuencia


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ANLISIS:

E.- Linealice el grfico anterior.

Anlisis:


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F.- Compare la velocidad de propagacin de las ondas estacionarias obtenidaen el grfico anterior con la velocidad tabulada.

4. Bibliografa.



TRABAJO PREPARATORIOLABORATORIO No. 2.1

Tema de la prctica: ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDARealizado por:..Curso y NRC:

1 Consultar sobre:

-Ondas Estacionarias. Formacin de las ondas estacionarias. Parmetrosde las ondas estacionarias.

- Formacin de la envolvente de las ondas estacionarias.- Ondas Estacionarias en una cuerda. Frecuencia de oscilacin para

diferentes modos. Velocidad de propagacin den una cuerda.

2 En una onda estacionaria de una cuerda para el modo 2 y unalongitud de 80 cm. Y masa 2 g. Dibuje el patrn estacionario.

3 En una onda estacionaria de una cuerda para el modo 5 y una

longitud de 80 cm. Y masa 2 g. Dibuje el patrn estacionario.


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4 Realice la simulacin de las ondas estacionarias en los tres casos

mande la imagen y saque conclusiones. El link para la simulacin :http://www.ehu.es/acustica/bachillerato/suones/suones.html

5 Preguntas:- Qu son ondas estacionarias en una cuerda describa?- Para qu sirven las ondas estacionarias en la Ingeniera?- Haga la dimensin de unidades de la velocidad de propagacin y la

frecuencia para los diferentes modos en una onda estacionaria de unacuerda.?

Fecha:..


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GUA DE PRCTICA No. 2.2

Tema:DILATACIN TRMICA

1. Objetivo(s).

- Analizar y determinar el coeficiente de dilatacin lineal de cuerposslidos.


- Dilatmetro- Termmetro- Fuente de calor- Fuente de tensin

- Generador de vapor- Varillas de prueba

3. Procedimiento

3.1 Asegrese de que no exista agua en el interior del dilatmetro ni de lasmangueras de conexin.

3.2 Introduzca la varilla de prueba en el interior del dilatmetro. Cierre losdos extremos mediante tapones de caucho.

3.3 Encere el micrmetro, luego apyelo en el extremo de la varilla deprueba. El otro extremo se apoyar en el tornillo dispuesto en eldilatmetro.Verifique esta disposicin mediante el encendido de la lmparacorrespondiente.

3.4 Posteriormente separe el micrmetro unos 5 mm.

3.5 Introduzca en el dilatmetro, el termmetro apoyado en el respectivotapn y determine la temperatura inicial de la varilla.

3.6 Conecte el generador de vapor lleno de agua, que se encuentra sobre lafuente de calor, al dilatmetro. Encienda esta fuente de calor.

3.7 Cuando se vaporiza el agua, pasar por el interior del dilatmetro,incrementando su temperatura y consiguientemente sus dimensiones.Anote esta temperatura.

3.8 Cuando esta ya no vara, la varilla ha adquirido su mxima dilatacin.Defina con el micrmetro este alargamiento, observando la iluminacinde la lmpara.

3.9 Repita esta operacin con las otras varillas.


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3.10 Anote los datos en la hoja tcnica.

ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS

LABORATORIO DE FSICA



CALIFICACIN:_________________________________

PROFESOR

DATOS TCNICOS


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- Llene esta hoja con bolgrafo, no se admite manchas ni borronesde datos.

- Todo informe deber contener obligatoriamente esta hoja.

3.12 Tabulacin de datos:

Las mediciones realizadas, ordnelas en el siguiente cuadro,

SUBSTANCIA

LONGITUD ORIGINAL m

TEMPERATURAINICIAL C

TEMPERATURA DELVAPOR C

VARIACION DE

TEMPERATURA t C

ALARGAMIENTO L m

COEFICIENTE DEDILATACION LINEAL C-1

Ejemplo de clculos:

3.13 Preguntas:

A.- Consulte cual es el coeficiente de dilatacin lineal de sus varillas, yrespecto a ellos, determine el error cometido en esta experiencia.Explique sus causas.

B.- Bajo que hiptesis utiliz un solo termmetro para medir la temperaturade la varilla?

C.- El termmetro no estuvo directamente en contacto con la varilla. Quhiptesis utiliz?

D.- Existen substancias que al elevarse su temperatura, se contraen. Cules

son? Explique su comportamiento.


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E.- Como afecta la dilatacin trmica en estructuras metlicas, diseoselctricos y construcciones civiles, en general y que seguridades se debeadoptar?

4. Bibliografa


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