Fısica General I Escuela de Fısica

Universidad Nacional Autonoma de Honduras

Facultad de CienciasEscuela de Fısica

Lineamientos de Informe: Fuerza Centrıpeta

Instrucciones: El informe sera presentado de manera manuscrita, en hojas blancas tamano carta,reves y derecho.

Introduccion (3 %)

Realizar en tres parrafos o menos:

1er parrafo (1 %): hablar de manera general delprincipal objetivos (¿que se esta midiendo? ¿porque es importante medir lo que se esta midien-do?).

2ndo parrafo (1 %): porque existe un problemaal tratar de cumplir el objetivo principal.

3er parrafo (1 %): como se planea resolver esteultimo problema (es decir, como podemos medirlo que queremos medir).

Cuerpo del informe

Seccion ValorIntroduccion 3 %Objetivos 3 %Marco Teorico 3 %Procedimiento Experimental 1 %Tabla de Datos Experimentales 4 %Tratamiento de Datos Experimentales 25 %Analisis de Resultados 10 %Conclusiones 10 %Referencias 1 %Total 60 %

Si creen que el segundo parrafo es muy corto, pueden escribir los contenidos del segundo y tercer parrafo enuno solo.

Objetivos (3 %)

Redactar tres objetivos con sus propias palabras, en relacion con las actividades realizadas en el laboratorio ylo planteado en la introduccion.

Marco Teorico (3 %)

De acuerdo a lo explicado en laboratorio y basandose en bibliografıas consultadas, redactar un escrito procurandocubrir los siguientes aspectos:

1. (0.5 %) La fuerza centrıpeta ¿es una fuerza fundamental? ¿Que principio fısico se necesita para estudiaresta fuerza? Explique.

2. (0.5 %) Basandose en la pregunta anterior, cual es la expresion para la aceleracion centrıpeta.

3. (0.5 %) Considerando la 2da ley de Newton, cual es la expresion para la fuerza centrıpeta.

4. (1 %) ¿Que condiciones fısicas se consideran a la hora de realizar el experimento?

5. (0.5 %) Considerando la expresion deducida para fuerza centrıpeta ¿Que modelo matematico se puedeplantear para ajustar los datos?

Procedimiento Experimental (1 %)

Redactar paso a paso el procedimiento para la toma de datos. Escribirlo de tal manera que cualquier otrapersona al leerlo sera capaz de tomar las mediciones por su cuenta.

Tabla de Datos Experimentales (4 %)

Presentar los datos recolectados en el laboratorio de manera ordenada, llenando la tabla 1 y 2.

1 Lineamientos de Informe: Fuerza Centrıpeta

Fısica General I Escuela de Fısica

Metodo Estadıstico (2 %)

No. t10 (s) T (s) Radio (m) Masa colgante (kg) Masa del contrapeso (kg)12345678910

Tabla 1: Registro de Datos Experimentales: Metodo I

Metodo Ajuste lineal (2 %)

No. Radio (m) t10 (s) T (s) Masa colgante (kg) Masa del contrapeso (kg)1234567

Tabla 2: Registro de Datos Experimentales: Metodo II

δR : m

Incertidumbres Instrumentales δt : s

δT : s

Tratamiento de Datos Experimentales (25 %)

I. Tratamiento Estadıstico

Con los datos tomados de la tabla 1 encontrar lo siguiente:

1. (1 %) Encuentre el promedio del periodo:

T “

řNi TiN

2. (2 %) Calcule la incertidumbre absoluta del periodo:

∆T “b

δ2T ` σ2T

Donde:

δT : Incertidumbre sistematica del periodo.

2 Lineamientos de Informe: Fuerza Centrıpeta

Fısica General I Escuela de Fısica

σT : Incertidumbre aleatoria del periodo.

σT “b

1NpN´1q

řNi“1

`

Ti ´ T˘2

3. (2 %) Encuentre la magnitud de la fuerza centrıpeta para cada periodo medido:

Fc “4π2mR

T 2

4. (2 %) Calcule el promedio de la magnitud de la fuerza centrıpeta:

Fc “

řNi Fci

N

5. (1 %) Obtener la incertidumbre sistematica de Fc:

δFc “ Fc

ˆ

∆R

R` 2

∆T

T

˙

6. (1 %) Calcular la incertidumbre aleatoria de Fc:

σFc “

g

f

f

e

1

NpN ´ 1q

Nÿ

i“1

`

Fci ´ Fc

˘2

7. (1 %) Encuentre la incertidumbre absoluta de Fc:

∆Fc “

b

δ2Fc` σ2

Fc

8. (1 %) Presentar su resultado como Fc “`

Fc ˘∆Fc

˘

II. Regresion Lineal

Con los datos de la tabla 2 realizar los siguientes calculos y graficos solicitados:

1. (1 %) Utilizando papel milimetrado, construya un grafico del radio en funcion del cuadrado del periodo,esto es: T 2 en el eje de las abscisas y R en el eje de las ordenadas.

2. (5 %) Complete el siguiente tabla y aplique regresion lineal a los datos anteriormente graficados paraencontrar la pendiente de la funcion de ajuste de la forma y “ Bx, donde y “ R y x “ T 2. Exprese losresultados en la forma B “ B ˘∆B con sus respectivas unidades.

n xi yi xi ¨ yi x2i fpxiq rfpxiq ´ yis2

123...

10Σ

Tabla 3: Valores de ajuste lineal sin intercepto.

B “

řNi“1 xiyi

řNi“1 x

2i

σB “σy

b

řNi“1 xi

σy “

g

f

f

e

1

N ´ 1

Nÿ

i“1

pyi ´Bxiq

3 Lineamientos de Informe: Fuerza Centrıpeta

Fısica General I Escuela de Fısica

3. (2 %) Con el valor de la constante B y obtenido anteriormente, exprese su funcion de ajuste fpxq “ B ¨ x.Grafique la funcion de ajuste fpxq “ B ¨ x obtenida sobre el mismo plano en que grafico los datosexperimentales

4. (2 %) Calcule Fc a partir del valor central de la pendiente encontrada mediante regresion lineal. Reporteeste valor en la forma Fc “ Fc ˘∆Fc.

Fc “ 4π2mB

∆Fc “ Fc

´σBB

¯

5. (2 %) Determine el porcentaje de error de sus dos mediciones de la Fc con respecto al valor de referencia(Magnitud del peso de la masa colgante).

6. (2 %) Utilizando papel milimetrado, construya un grafico unidimensional donde muestre los valores de Fc

medidos, con su respectiva incertidumbre absoluta. (Consulte la seccion Discrepancia y comparacion convalores teoricos en su guıa de Introduccion a Errores Experimentales.)

Analisis de Resultados (10 %)

Considere los siguientes puntos al redactar su analisis de resultados:

(2 %) Al reducir o incrementar el radio del sistema, ¿Que pasa con el perıodo?

(2 %) ¿La constante de estiramiento del resorte influye de alguna manera en el experimento?

(2 %) ¿Como se comparan los valores obtenidos de la fuerza centrıpeta con respecto al valor de referen-cia?¿Que puede decirse de la experiencia de medicion en base a la exactitud de sus resultados?

(2 %) ¿Como se comparan los valores de la fuerza centrıpeta obtenidos entre si? ¿Que puede decirse de laexperiencia de medicion en base a la precision de sus resultados?

(2 %) En cuanto al diseno experimental, ¿existe la necesidad de realizar cambios al mismo para lograrmejores resultados? ¿Que ventajas/dificultades presento este durante su experiencia de laboratorio?

Conclusiones (10 %)

Redactar tres conclusiones (3.33 % cada una), las cuales deben relacionarse con los objetivos establecidos, losresultados obtenidos en la experiencia, su analisis de resultados y los hechos que estos permiten sustentar.

Referencias (1 %)

Referencias de todas las fuentes externas usadas en el informe.

4 Lineamientos de Informe: Fuerza Centrıpeta