Manual de Laboratorio Fisica II

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II

Rafael Hernández Walls

Responsable de la elaboración del manual de Física II

Universidad Autónoma de Baja California

Facultad de Ciencias Marinas

[Avalado, Validado] el [fecha] por Consejo Técnico

Directorio

Dr. Felipe Cuamea VelázquezRector UABC

Dr. Oscar Roberto López BonillaVicerrector, UABC Campus Ensenada

Dr. Juan Guillermo Vaca RodríguezDirector FCM

Dr. Victor Antonio Zavala HamzSubdirector, FCM

Universidad Autónoma de Baja California

Facultad de Ciencias Marinas

ÍndiceÍndice.................................................................................................................................................................................... iii

Introducción..........................................................................................................................................................................1

Encuadre del Sistema de Prácticas........................................................................................................................................2

Contenido de Prácticas de Laboratorio de Física II................................................................................................................6

[ELASTICIDAD] .....................................................................................................................................................................7

2.[FLUIDOS EN REPOSO] ...................................................................................................................................................20

3.[FLUIDOS EN MOVIMIENTO] ..........................................................................................................................................29

4.[OSCILACIONES] .............................................................................................................................................................36

5.[PROYECTO] ...................................................................................................................................................................40

Anexos.................................................................................................................................................................................43

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física IIIntroducción Página 1

Introducción

Este manual está destinado a servir de complemento a la materia de Física II de la carrera de Oceanología de la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad Autónoma de Baja California. El curso se ofrece en el tercer semestre de la carrera, por lo que se espera que el estudiante ya tenga dominio los temas del curso de Física I y además pueda derivar e integrar funciones sencillas. Esté manual podrá, mediante adaptaciones y modificaciones leves, ser usado en cualquier carrera afín y basada en competencias.

En el curso de Física II se manejan temas interesantes para la carrera de Oceanología, ya que es el primer curso de Física donde tienen contacto con temas donde los fluidos son estudiados. Como sabemos, los fluidos son la parte más importante en temas del estudio del océano. En esté curso se utilizan ecuaciones sencillas para entender lo que ocurre en los fluidos (Presión hidrostática, principio de Arquímedes, Ecuación de Bernoulli, por mencionar algunos temas). Estos temas son la introducción para cursos más complejos como Física de Fluidos, Oceanografía Física y Dinámica de Fluidos.

Rafael Hernández Walls Facultad de Ciencias Marinas de la UABC

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física IIEncuadre del Sistema de Prácticas Página 2

Encuadre del Sistema de Prácticas

IntroducciónCualquier tema de física tiene que tener tanto la parte teórica como la parte práctica, ya que ambas son igualmente importantes. En este curso las prácticas de laboratorio son un complemento de la parte teórica del curso. Desde el punto de vista de las competencias necesarias para la carrera de Oceanología, las prácticas de laboratorio del curso de Física II están diseñadas para reforzar el contenido de todas las unidades comprendidas en el curso de Física II. El estudiante tiene la oportunidad de desarrollar un proyecto final donde pondrá en práctica todas las competencias aprendidas en este curso. El tema del proyecto es sugerido por el maestro y el estudiante deberá trabajar en el durante el curso y presentarlo en la última semana del curso. Además, cada semana el estudiante deberá realizar una práctica, y tendrá una semana para entregar un reporte de la práctica realizada.



Competencias a las que contribuye

Niveles de Desempeño

COMPETENCIA GENERAL

I. Generar informacion basica quimica, fisica, biologica y/o geologica de los sistemas marinos, mediante la aplicacion de la metodologia mas actualizada y optima de cada area del conocimiento, para modelar la variabilidad y dinamismo de los procesos y fenomenos de los sistemas marinos desde un punto de vista interdisciplinario, con una actitud creativa, propositiva y responsable, fomentando el trabajo en equipo.

I.1. Utilizar y practicar los metodos y tecnicas optimas, de forma ordenada y sistematica, mediante experimentos en laboratorio y /o campo, para familiarizarse con el manejo del equipo y obtener resultados precisos, con una actitud responsable, con un respeto al entorno, desarrollando la capacidad de lectura y escritura , fomentando el trabajo en equipo, y desarrollando el potencial de pensamiento logico-practico.

I.3. Disenar un esquema de obtencion y analisis de muestras, mediante la experiencia adquirida en laboratorios, salidas de campo y/o cruceros oceanograficos, para generar informacion basica que permita describir, analizar y modelar un aspecto especifico de un proceso marino, con una actitud creativa y reflexiva, desarrollando el potencial de pensamiento logico-practico.



Ubicación dentro del mapa curricular



Programa del Sistema de Prácticas

Tema Práctica o prácticas programadasÁmbito de desarrollo

Duración*

1. [Elasticidad]

Ajuste lineal Laboratorio 2hrs/1Ley de Hooke Laboratorio 2hrs/2Módulo de Young Laboratorio 2hrs/3Doblamiento Laboratorio 2hrs/4

2. [Fluidos en Reposo]

Densidad y Tensión superficial Laboratorio 2hrs/5Uso de Tubos en U Laboratorio 2hrs/6Flotabilidad Laboratorio 2hrs/7Sensor de Presión hidrostática Laboratorio 2hrs/8

3. [Fluidos en Movimiento]

Teorema de Torricelli Laboratorio 2hrs/9Tubo Venturi Laboratorio 2hrs/10Velocidad terminal Laboratorio 2hrs/11

4. [Oscilaciones]

Movimiento Armónico Laboratorio 2hrs/12

5. [Proyecto]

Visita a Hemeroteca Biblioteca UABC 2hrs/13Presentación de Temas Laboratorio 2hrs/14Tema de Proyecto Final Laboratorio 2hrs/15Presentación de Proyecto Final Laboratorio 2hrs/16

* Duración en horas para cada práctica, y semana del semestre en la que se realizará.


Contenido de Prácticas de Laboratorio de Física II

Rafael Hernández Walls

Responsable de la elaboración del manual de Física II

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II[Elasticidad] Página 7

[ELASTICIDAD]

Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad Autónoma de Baja California

Responsable(s): [Rafael Hernández Walls]

Número de alumnos por práctica: [12]

Propósito General de las Prácticas de [ELASTICIDAD]

Que el estudiante tenga dominio de las propiedades elásticas de los materiales y que sea capaz de poder medir algunos de los módulos elásticos tanto de materiales de uso común en la oceanografía como de organismos marinos.

[AJUSTE LINEAL]

1.1.1. Introducción

Una regresión lineal nos permite encontrar relaciones entre variables. Es necesario tener pares de variables para poder asociarlas. Una vez que se tenga un modelo, podremos entonces predecir el comportamiento de una en función de la otra.

Cuando creemos que los datos medidos tienen un comportamiento matemático definido por una ecuación, el método de mínimos cuadrados nos permite ajustar a los datos una función matemática con el mínimo de error posible. El ajustar una función que mejor represente a los datos experimentales es dado principalmente por la teoría que hay detrás de los datos. Buscar la función que mejor represente los datos, ya sea lineal (recta), cuadrática (parábola), polinomio de alto orden (de orden 3 o mayor), exponencial, logarítmica o trigonométrica, está dado por encontrar los coeficientes que determinan el comportamiento particular de los datos. El error del ajuste está dado por la R2, el cual toma valores entre 0 y 1 y se denomina coeficiente de regresión. Mientras más cerca de 1 se encuentre el valor de la R2, mejor es el ajuste.

La mayoría de los animales presentan relaciones lineales en su biometría. Podemos encontrar relaciones entre las longitudes y el peso, o entre la longitud total y alguna de sus extremidades.



1.1.2. Objetivo

Determinar si existe una relación directamente proporcional entre la longitud (dependiente) y el ancho (independiente) de las valvas para la especie de Mytilus californianus a lo largo de su vida.

1.1.3. Material

MaterialesListado de materiales necesarios para la realización de la práctica:

[5 valvas de Mytilus californianus, de diferentes tamaños.]

InstrumentalListado del instrumental necesario para la realización de la práctica:

[Vernier]

[Hoja electrónica]

[PC]



1.1.4. Desarrollo

Se tomarán 5 valvas de M. californianus, de distintos tamaños. Ya en el laboratorio, se tomará la longitud máxima y el ancho máximo, para todos los ejemplares. Las mediciones deberán ser realizadas por cada integrante del equipo. Con esa información, se procederá a ingresarla en la hoja electrónica, en dos columnas, la primera será el ancho, mientras la segunda columna será la longitud. Se seleccionarán las dos columnas y se graficarán con la opción de dispersión (solo datos), para después hacer un ajuste lineal a los datos graficados. Deberán obtener la ecuación de la línea recta. Discutir con los integrantes del equipo sobre lo que puede significar el valor de la pendiente.

1.1.5. Método de Evaluación

El estudiante realizará un reporte de lo sucedido en la práctica y los resultados encontrados, dando énfasis a la parte teórica que sustenta el tema tratado. Así que la evaluación de está práctica se realizará de la siguiente manera: 60% Reporte y 40% Asistencia y realización de la práctica.

1.1.6. Bibliografía

[T. Molina y O. Calzadilla. 2010. Uso de las funciones de ajuste en el laboratorio teniendo en

cuenta la correlación entre sus parámetros. Rev. Cub. Fís. vol. 27, No. 2A, 2010, p.160-162.]



[LEY DE HOOKE]


La elasticidad es la propiedad que tienen los materiales que permite que el material al sufrir deformaciones reversible cuando se encuentran sujetos a la acción de una fuerza externa y recuperar su forma original al dejar de ejercer la fuerza externa.

En la mayoría de los materiales, cuando se les aplica un esfuerzo el material se deforma. Si está deformación es proporcional al esfuerzo aplicado, decimos que estamos en la región elástica. Dando lugar a lo que se conoce como la ley de Hooke. Sin embargo, si el esfuerzo es mayor a un valor determinado conocido como límite elástico, el material quedará deformado y no podrá regresar a su forma original, por lo que se dice que la ley de Hooke ya no es válida después de este límite, entrando a la región conocida como Plástica.

1.1.8. Objetivo

Comprobar la ley de Hooke que menciona que la deformación es directamente proporcional al esfuerzo.

1.1.9. Material

Materiales[3 resortes distintos] [Regla de medir 30 cm]

1.1.9.1. Instrumental [Un soporte universal]

[Un juego de pesas]



1.1.10. Desarrollo

Armar el sistema tal y como se indica en la figura superior. Medir la longitud de deformación sufrida al colocarle el peso al resorte (diferencia de longitud entre la longitud final y la longitud inicial), apuntar y volver a repetir el procedimiento para al menos 5 pesas diferentes. Hacer lo mismo con los otros dos resortes. Graficar Fuerza contra deformación, recordando que la fuerza es dada por el producto de la masa y por el valor de la gravedad, mientras que la deformación es dado por la diferencia de la longitud final y la longitud inicial. Ajustar una línea recta a los datos graficados y poner atención en el valor de la pendiente de la línea recta ajustada. Discutir los valor de la pendiente entre los tres resortes (son diferentes?, que relación tiene el valor de la pendiente con la resistencia del resorte a ser deformado?, que unidades tiene?, etc.).


El estudiante realizará un reporte de lo sucedido en la práctica y los resultados encontrados, dando énfasis a la parte teórica que sustenta el tema tratado. Así que la evaluación de está práctica se realizará de la siguiente manera: 60% Reporte y 40% Asistencia y Realización de la práctica.


[Evelia Aguilar Vivas, Arturo Plata Valenzuela. 1996. Ciencias naturales: Física II. Colección

DGETI.

Tippens, E, P.1996.Física conceptos y aplicaciones.3rd ed. Mc Graw-Hill Interamericana

Editores, S.A de C.V. p: 273- 282.980pp.]



[MÓDULO DE YOUNG]


[Los materiales elásticos se caracterizan por el parámetro conocido como módulo de

elasticidad o módulo de Young, dependiendo de la dirección en la que se aplica una

fuerza, el material es deformado. Para un material elástico lineal e isótopo, el módulo de

Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una

constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo

denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero. Este comportamiento fue

observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young.

La elasticidad es la propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de

deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original. No todos los

materiales regresan a su forma original cuando primero se les aplica una fuerza y

después se retira. Los materiales que no regresan a su forma original, después de

haber sido deformados, se llaman inelásticos (Hewitt, 2002).

Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintos para los diversos

materiales. El módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite

elástico, puede encontrarse empíricamente con base al ensayo de tracción del material.]

1.1.14. Objetivo

[Obtener el módulo de Young y el esfuerzo máximo de la Macrocystis pyrifera.]

1.1.15. Material

[Ejemplar fresco de Macrocystis ]

[Navaja]

[Hilo grueso]

[Soporte Universal]

1.1.15.1. Instrumental



[Reglas graduadas]

[juego de pesas]

[balanza]

[Vernier]

1.1.16. Desarrollo

[Se recolectó una Macrocystis para la realización de esta práctica. Se cortó un pedazo y se hicieron nudos en las esquinas que se amarraron para poder colgarla y también para que se les colgaran las masas, el tipo de nudo fue esencial para que el experimento tuviera éxito. Se fueron colocando poco a poco diferentes masa para comprobar cual era su máxima resistencia.

Se sujetó al alga del techo del laboratorio con ayuda de una delgada cuerda, utilizada

para la elaboración de unos nudos en cada uno de sus extremos, midiendo su longitud

inicial. Una vez obtenido esto, se empezó a agregar diferentes masas y midiendo la

longitud de cada una de ellas.

Se obtuvieron los límites elásticos hasta llegar a la ruptura de la macroalga por

acción del peso, todo esto registrado en una tabla de datos para seguido graficarlo y

obtener el modulo de Young utilizando:

Donde y quedando como:



]




http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_elasticidad

Hewitt G. P. 2002. Física conceptual. 9th ed. Pearson Education Inc. p: 231-236. 789pp.

Bueche, Frederick J. 2007. Física general.



[DOBLAMIENTO]


Casi todas las estructuras mecánicas, desde las vigas hasta los troncos de los árboles o las extremidades de los seres humanos, están sometidas a diversos tipos de esfuerzos. Cuando el esfuerzo es una simple compresión o tracción, la forma del objeto es irrelevante, puesto que la deformación solo depende del área de la sección transversal. Sin embargo, la resistencia de un objeto al doblarse o su capacidad de doblarse sin romperse depende no solo de la composición, sino también de la forma del objeto. Por ejemplo, un tubo hueco hecho de una determinada cantidad de material es más fuerte que una barra maciza de la misma longitud construida de la misma cantidad del mismo material. Análogamente, existe una relación definida entre las longitudes, y los radios de los troncos de los árboles y de los miembros de los animales impuesta por su forma y composición. Es así como el hombre y la naturaleza diseña las estructuras para conseguir la máxima resistencia con la máxima ligereza.

Cuando una viga de sección uniforme se flexiona, como se ilustra en la siguiente figura, parte de la misma se alarga (parte superior) mientras que parte de la misma esta sometida a compresión (parte inferior). En general, una magnitud importante que determina sus propiedades para el pandeo, depende del momento de inercia de área de sus sección transversal respecto de una línea recta, llamada línea neutra, que pasa por el centro de gravedad de la sección.

La relacion entre la torca flectora y la deformacion en este caso viene dada por la relacion:



Donde T es la torca, Y es el módulo de Young, Ia es el momento de inercia de área, y R es el radio de deformación.

1.1.20. Objetivo

[Calcular el modulo de Young de la madera usando conceptos de torca, radio de deformacion y momento de inercia de area.]

1.1.21. Material

Materiales[Listado de materiales necesarios para la realización de la práctica, especificando cantidad]

[Una vara de madera]

[Hilo]

[Hilo]

1.1.21.1. Instrumental[Listado del instrumental necesario para la realización de la práctica]

[Regla]

[Transportador]

[Vernier]

[Camara digital]

1.1.22. Desarrollo

Se coloca cada extremo de la varilla de madera en un soporte universal, en esta segunda

parte se trazaron cuatro puntos de referencia y en la parte media de la varilla se coloca

una cuerda donde se colgaran pesos para deformar la varilla.

Al ir colgando cada una de las masas se medirá la posición de cada punto marcado

anteriormente, a partir de un sistema de referencia fijo, la información se pondrá en una

tabla el eje en x y en y. Además se medirá el diámetro de la varilla con el fin de calcular el



momento de inercia de área. En la computadora se introducirá la información de las

coordenadas medidas para que apartir de dicha información se pueda estimar el radio de

deformación, y con toda la información recolectada poder sacar el módulo de Young de

la madera.




[Tippens, E, P.1996.Física conceptos y aplicaciones.3rd ed. Mc Graw-Hill Interamericana

Editores, S.A de C.V. p: 273- 282.980pp.

Bueche, Frederick J. 2007. Física general.]


2. [FLUIDOS EN REPOSO]

Facultad de ciencias Marinas de la Universidad Autónoma de Baja California



Propósito General de las Prácticas de [FLUIDOS EN REPOSO]

Que el estudiante tenga dominio de las propiedades que tienen los fluidos ideales en estado de reposo y que sea capaz de poder medir la presión de un fluido, y aplicar el principio de Arquimedes para el cálculo de flotabilidad de cuerpos sumergidos en fluidos, visualizará algunas aplicaciones de los conceptos aprendidos en la oceanografía.

[DENSIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL]


Un fluido es una sustancia que puede fluir. Una definición más formal es: “un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le somete a un esfuerzo cortante, sin importar lo pequeño que sea dicho esfuerzo”. Así, un fluido es incapaz de resistir fuerzas o esfuerzos de cizalla sin desplazarse, mientras que un sólido sí puede hacerlo. El término fluido incluye a gases y líquidos. Hay fluidos que fluyen tan lentamente que se pueden considerar sólidos (vidrio de las ventanas o el asfalto). Un líquido está sometido a fuerzas intermoleculares que lo mantienen unido de tal forma que su volumen es definido pero su forma no. Un gas, por otra parte, consta de partículas en movimiento que chocan unas con otras y tratan de dispersarse de tal modo que un gas no tiene forma ni volumen definidos y llenará completamente cualquier recipiente en el cual se coloque. La tensión superficial actúa como una película en la interfaz entre la superficie del agua líquida y el aire sobre ella. Las moléculas de agua por debajo de la superficie se ven atraídas una por la otra y por aquellas que están en la superficie. En forma cuantitativa, la tensión superficial se mide como el trabajo por unidad de área que se requiere para


llevar las moléculas de la parte inferior hacia la superficie del líquido. Las unidades resultantes son la fuerza por unidad de longitud, es decir: N/m.

La densidad es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. En términos sencillos, un objeto pequeño y pesado, como una piedra o un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano, como un corcho o un poco de espuma.

2.1.2. Objetivo

[El alumno entenderá y podrá determinar las densidades para tres fluidos y saber determinar su tensión superficial del mismo]

2.1.3. Material

Materiales

[aceite]

[alcohol]

[Agua]


[Vaso de precipitado]

[Balanza]

[Probeta graduada]

[tubo capilar]

[regla]

2.1.4. Desarrollo

Determinar la densidad del alcohol, aceite y agua de la llave a temperatura ambiente, determinando su masa y volumen.

En una mezcla de alcohol y agua, agregar una gota de aceite. Analizar la forma que adquiere el aceite de oliva y explicar esa forma.

Colocar un el tubo capilar dentro de dos diferentes fluidos para poder medir la tension superficial, esta se determinada midiendo la altura que alcanza el liquido, y con la siguiente formula:





[http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial

http://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridad

http://oceanologia.ens.uabc.mx/~fisica/

HEWITT Paul; Física Conceptual, ED. Pearson, México:2000, pp.275-307

http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial]


http://oceanologia.ens.uabc.mx/~fisica/

http://es.wikipedia.org/wiki/Capilaridad

http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial

Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II[Fluidos en Reposo] Página 23

[MANÓMETROS EN U]


El estudio de los fluidos en equilibrio constituye el objeto de la estática de fluidos , una parte de la física que comprende la hidrostática o estudio de los líquidos en equilibrio y la aerostática o estudio de los gases en equilibrio y en particular del aire.

La estática de los fluidos estudia el equilibrio de gases y líquidos, es decir, fluidos en reposo.

El hecho de que los gases a diferencia de los líquidos puedan comprimirse hace que el estudio de ambos tipos de fluidos tenga algunas características diferentes. En la atmósfera se dan los fenómenos de presión y de empuje que pueden ser estudiados por separado usando el principio de los gases en reposo.

2.1.8. Objetivo

[Comprobar la evidencia de la presion atmosferica y usando la definicion de presion en un fluido poder calcular la densidad de un fluido.]

2.1.9. Material

Materiales

[globo]

[Tubo en forma de “u”]

[agua]

[aceite y alcohol]


[Campana de vacio]

[Matraz]

[Soporte universal]

[pinzas]

[regla]

[embudo y jeringa]



2.1.10. Desarrollo

Armar un manómetro en forma de U con los extremos abiertos, para determinar la densidad el aceite y el alcohol, en base al volumen del agua, comparando alturas y su variación, en base a la formula: P=ρgh

1. Primero vaciar agua en el sistema, hasta poder medir la altura del agua, cuando el instrumento este en forma circular.

2. Nivela el instrumento, con un nivel, hasta que el agua tenga la misma altura en los dos extremos.

3. Vaciar el aceite con una jeringa, lentamente sin formar burbujas. y medir las diferencias de alturas.

4. Vaciar en el otro extremo de la manguera con una jeringa la cantidad suficiente de alcohol. Si esta no se llega a notar, coma en cuenta las medidas previas del agua con aceite y comparar, para poder determinar el volumen del alcohol.

Para la siguiente parte del experimento, se deberá ajustar un globo en la parte superior de un matraz, para después colocarlo bajo la campana de vacío. Accionar la bomba de vacío y observar lo que sucede al globo.




[http://descom.jmc.utfsm.cl/ccontreras/capitulo6-1.pdf

http://perso.gratisweb.com/grupopascal/FLUIDOS%20Profe/FLUIDOS%20Profe/Carpeta%20unidad/Patmosferica/patmos.htm

http://www.parasaber.com/medio-ambiente/meteorologia/la-ciencia-meteorologica/presion-atmosferica/articulo/ciencia-meteorologica-anticiclon-barometro-hectopascal-hpa-presion-atmosferica/663/







http://descom.jmc.utfsm.cl/ccontreras/capitulo6-1.pdf


http://www.portalplanetasedna.com.ar/principio01.htm]

[FLOTABILIDAD]


El principio de Arquímedes es el principio por el que es más conocido este gran sabio de la humanidad. La historia cuenta que siendo rey de Siracusa Hierón II, mando a un orfebre de la ciudad que le hiciera una corona. Para ello el rey le entregó al orfebre una determinada cantidad de oro. El orfebre realizó el encargo y entregó la corona, pero el rey, desconfiado, quiso asegurarse de que el orfebre realmente utilizó todo el oro que le entregó.

Arquímedes ya era reconocido como un hombre de gran sabiduría, por lo que Hierón II le pidió que le resol- viera este problema, es decir, saber si realmente se había utilizado toda la cantidad de oro para la elaboración de la corona o si hubo algún engaño. No sabemos cuanto tiempo transcurrió desde el planteamiento del problema hasta su resolución, pero lo cierto es que mientras Arquímedes se tomaba un baño observó que cuando se introdujo en la bañera una determinada cantidad de agua se desbordó de la misma. La observación de este fenómeno le dio la solución el problema, y según cuentan las crónicas, fue tal su emo- ción que salió corriendo desnudo de los baños gritando ¡eureka! ¡eureka! es decir ¡lo encontre! ¡lo encontre! (del gr. εuρηκα, encontrar, hallar).

El principio Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje ascendente igual al peso del fluido desplazado.

Este principio tiene una gran importancia práctica para la flotación y estabilidad de los buques, algo que ya planteó el propio Arquímedes con su tratado Sobre el equilibrio de los cuerpos flotantes; pero además se aplica a los globos aerostáticos, submarinos y se utiliza para la corrección de las pesadas de precisión.

2.1.14. Objetivo

El estudiante conocerá, de forma práctica, el principio de Arquímedes.


http://www.portalplanetasedna.com.ar/principio01.htm


2.1.15. Material

Materiales[juego de esferas de metal de diferentes medidas]

[hilo]

[Juego de pesas]


[Balanza]

[Ivernier]

[regla]

2.1.16. Desarrollo

Hallar la fuerza ascendente (flotabilidad) para diferentes pesas. Medir la diferencia de peso (peso seco y peso “mojado”). El peso “mojado” es la suma del peso del objeto (peso seco) y la fuerza de flotabilidad. Hacer una gráfica de volumen desplazado como variable dependiente y la diferencia de masas seco y “mojado” como variable independiente. Realizar un ajuste lineal y discutir el significado de la pendiente.




[PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES, ESPIRAL DE ARQUÍMEDES, TORNILLO DE ARQUÍMEDES, CRATER DE ARQUÍMEDES, MONTES DE ARQUÍMEDES, RIMA O FISURA DE ARQUÍMEDES. 2005. Epónimos Cientificos. Universidad Cardenal Herrera-CEU.

Gacetilla Matemática: Historias. Arquimedes de Siracusa



http://www.arrakis.es/~mcj/arquimed.htm

Fecha del enlace: 23 de abril de 2005

]

[MEDIDOR DE OLEAJE]


El oleaje es una fuente importante de energía y determina en gran medida la dinámica y morfología costera, por lo que está asociado tanto a actividades económicas como recreativas. Por lo anterior, es importante diseñar mejores sistemas para su estudio, que sean de bajo costo y fáciles de construir.

2.1.20. Objetivo

El estudiante aprenderá a diseñar y construir un dispositivo electrónico para medir el oleaje. Aprovechando la interfase computacional conocida como “Ratón”.

2.1.21. Material

Materiales

[Material flotante]

[Mouse computacional]

[Cartulina]


[Soporte universal largo]

[Canal de olas]

[regla]

[Icamara digital]

2.1.22. Desarrollo

Apoyandose en el código desarrollado por el instructor, para poder leer las corrdenadas en pixeles del mouse, usando el MATLAB. El estudiante deberá de diseñar un prototipo para medir el oleaje de un canal de oleaje a partir de un flotador y un soporte universal. El estudiante tendrá la libertad del diseño. En la primera etapa, el estudiante deberá mostrar su diseño al instructor, para que este pueda darle sugerencias o la aprobación. Una vez que sea aprobado, el estudiante deberá hacer su prototipo y ponerlo a prueba. El prototipo estará aprobado, solo si puede obtener algunas oscilaciones provocadas por el oleaje.




["Dispositivo electronico, de facil construccion, para medir la velocidad de un fluido". Hernandez-Walls, R., J.R. Luna Hernandez, E. Rojas Mayoral y Luis Felipe Navarro O. REVISTA DE ING. HIDRAULICA EN MEXICO, vol XIX, num. 4, pp. 123-130. 2004



"Design and calibration of an inexpensive digital anemometer " R. Hernandez-Walls, E. Rojas-Mayoral,, L. Baez-Castillo, and B. J. Rojas-Mayoral. Physics

Education, 43(6):593-598. 2008 ]


Manual de Prácticas de Laboratorio de Física II[Fluidos en Movimiento] Página 29

3. [FLUIDOS EN MOVIMIENTO]




Propósito General de las Prácticas de [Fluidos en Movimiento]

Que el estudiante tenga dominio de las propiedades que tienen los fluidos ideales en estado de movimiento y que sea capaz de poder medir la velocidad de un fluido, y aplicar las ecuaciones de Bernoulli y de conservación de masa, visualizará algunas aplicaciones de los conceptos aprendidos en la oceanografía.

[TEOREMA DE TORRECELLI]


El teorema de Torrecelli es derivado del principio de Bernoulli y del principio de conservación de masa. El teorema estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, que a través de un pequeño orificio, realizado a una profundidad H, se puede realizar la aproximación de área pequeña, lo cual hace que la velocidad se pueda realizar de forma más rápida. El teorema expone que la velocidad del fluido en la salida del orificio, es la misma que un cuerpo cayendo libremente por la acción de la gravedad.

3.1.2. Objetivo

El estudiante aplicará la ecuación de Bernoulli y la ecuación de conservación de masas para obtener la velocidad de salida de un pequeño orificio en un recipiente con sección transversal grande.



3.1.3. Material

Materiales

[agua]

[regla]

[plastilina]


[Torre Torrecelli]

[Probeta graduada]

[Regla]

[cronómetro]

[pipeta de vidrio]

3.1.4. Desarrollo

Se realizan tres orificios en una torre de Torrecelli, a diferentes profundidades, en cada una de ellas se toma el gasto (volumen por unidad de tiempo) y se compara el producto de la velocidad teórica con el área del orificio. Si se grafican estas dos variables y se les ajusta una línea recta, la pendiente nos da 1, entonces podemos decir que teorema es apropiado para ese tipo de fluido.




[Burbano de Ercilla, S.E. Burbano García y C. García Muñoz. 2003. Física General. Editorial Tebar, 32 edición. 800pp.

López Vázquez, Luis B. 2010. Temas de Física. Editorial Club Universitario. Primera edición. España 510pp]



[TUBO VENTURI]


El efecto Venturi consiste en la disminución de presión de una corriente de un fluido dentro de una tubería al aumentar la velocidad cuando pasa por una zona de área transversal menor. Al colocar un manómetro de tubo en U, uno puede estimar la diferencia de presiones usando la diferencia de alturas dadas por el líquido usado en el manómetro, generalmente se utiliza mercurio.

Las ecuaciones obtenidas por Venturi se pueden obtener usando el Principio de Bernoulli y el principio de continuidad de masa.

Hay una variedad de dispositivos que miden la velocidad de un fluido usando tubos de Venturi.

Aunque hay más aplicaciones al tubo Venturi (por ejemplo, en los carburadores de los carros), este se utiliza para medir la velocidad de un fluido en una tubería. El tubo Venturi consiste en un tubo formado dos secciones cónicas unidas por un tubo estrecho en el que el fluido se desplaza consecuentemente a mayor velocidad. La presión en el tubo Venturi puede medirse por un manómetro en forma de U conectando la región ancha y la canalización estrecha. La diferencia de alturas del líquido en el tubo en U permite medir la presión en ambos puntos y consecuentemente la velocidad.

3.1.8. Objetivo

Determinar la velocidad de un fluido en una tubería, usando la ecuación de Venturi, al suponer que el fluido es ideal.

3.1.9. Material



Materiales[agua] [tape gris]


[secadora de pelo]

[tubo Venturi]

[regla]

[vernier]

[mangueras de diámetro adecuado]

[2 soportes universales]

3.1.10. Desarrollo

Se instala el tubo Venturi en el soporte universal, usando una pinza para sostenerlo. Con la ayuda de una jeringa, se hace que una porción de agua entre en la parte del tubo en U, de tal manera que quede un espacio para ser desplazado hacia arriba. Se le conecta un tubo del diámetro adecuado para guiar el aire de una secadora de pelo hacia el tubo Venturi. Una vez iniciado el sistema, y con el uso de un marcador, se hace una marca en el tubo en U, en el lugar donde se hace el desnivel del agua debido a la diferencia de presiones. Después usando una regla se mide la diferencia de alturas. Usando la expresión para la velocidad del tubo Venturi, se calcula la velocidad del aire.




[Cromer, A. 1988. Physics in science and industry. Editorial Reversté, S.A. Primera Edición. Barcelona 900 pp

Serway, R. y J. S. Faughn. 2001. College Physics. Pearson Educación de México, S.A. De C.V. 5 edición México, 849 pp]



[VELOCIDAD TERMINAL]


Para que una partícula se caiga a través de un fluido se requiere la existencia de una diferencia de densidad entre la partícula y el fluido. Las partículas se mueven inicialmente con movimiento uniformemente acelerado, pero después de un corto período de tiempo la partícula alcanza una velocidad constante, que se conoce con el nombre de velocidad terminal (vt).

3.1.14. Objetivo

El estudiante entenderá y medirá la velocidad terminal de partículas esféricas cayendo en un fluido viscoso.

3.1.15. Material

Materiales

[Material 1]

[Material2]

[Material 3]

[Material4]


[Instrumental1]

[Instrumental2]

[Instrumental3]

[Instrumental4]

[Instrumental5]

[Instrumental6]

3.1.16. Desarrollo

Se medirá la velocidad terminal de varias esferas cayendo en un medio constituido por glicerina. En primer lugar se deben medir los diámetros de las esferas y la densidad de las esferas que se liberan en el recipiente de glicerina, para lo cual se dispone de una



balanza analítica y una probeta de 10 mL, que nos permitirán calcular la masa y el volumen respectivamente de un número dado de esferas (en nuestro caso usaremos 5 esferas).

Una vez hecho esto se deja caer cada esfera desde el centro de la columna y se cronometra el tiempo que tarda en pasar entre las marcas superior e inferior. Se repite el experimento con cinco esferas de vidrio igual de tamaño.




[http://www.ugr.es/~mgroman/archivos/BIA/Guiones.pdf

Leonor Pérez Trejo, Arturo F. Méndez Sánchez, Julia Mariana Iturbe Ponce. 2010. Velocidad terminal de una esfera descendente y la viscosidad de fluidos: diferencia entre fluidos newtonianos y no newtonianos. Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol. 4, No. 2, May 2010. 378-382]

4. [OSCILACIONES]




Propósito General de las Prácticas de [UNIDAD IV]


http://www.ugr.es/~mgroman/archivos/BIA/Guiones.pdf


Que el estudiante dominine todo lo relacionado con el movimiento oscilatorio, en especial del movimiento armónico simple. Podrá visualizar algunas aplicaciones de los conceptos aprendidos en la oceanografía.

[MOVIMIENTO ARMÓNICO]


Un movimiento armónico simple existe cuando un objeto oscila entre dos posiciones espaciales durante un tiempo indefinido sin perder energía mecánica.

Un ejemplo de movimiento armónico smple es el movimiento de un péndulo.

En los sistemas mecánicos reales, las fuerzas retardadoras (friccionantes) siempre están presentes. Por lo que es difícil encontrar un movimiento armónico simple, sin embargo conocer sus características y propiedades nos ayudaran a entender otros tipos de movimiento como: movimiento amortiguado, forzado, etc.

El período de un movimiento se puede definir como:

T= 2pi / W = 2pi (L / g)1/2

Donde:

W= frecuencia angular (rad/seg.)

T= período del movimiento.

El período es el tiempo que tarda la partícula en completar un ciclo. El inverso del período recibe el nombre de frecuencia del movimiento y la frecuencia representa el numero de oscilaciones que efectúa la partícula por unidad de tiempo.

4.1.2. Objetivo

El estudiante conocerá y medirá los parámetros más importantes en un movimiento armónico simple.

4.1.3. Material



Materiales

[Cuerda]

[caja de pesos]

[regla]


[cronómetro] [cámara digital]

4.1.4. Desarrollo

El estudiante armará el péndulo usando una sección de la cuerda y un peso. Medirá la cuerda a partir del punto de giro y el centro de masa sujeta en el otro extremo. Pondrá a oscilar el sistema al soltar la masa al abrir el péndulo un ángulo pequeño. Medirá el tiempo de una oscilación y lo comparará con el dado por la ecuación obtenida en clase. Este procedimiento lo repetira otras dos veces, con masas diferentes.




[Resnick Robert, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, ed. CECSA, Mexico, 1978, 944pp.

Serway, FÍSICA, ed. Mc Graw Hill, Mexico, 1997, 645pp.

Kane J., FÍSICA, Ed. Reverte, 2a ed., 1994, 795 pp.]


5. [PROYECTO]




Propósito General de las Prácticas de [UNIDAD V]

Que el estudiante demuestre dominio en un tema libre, donde aplique parte de las competencias que ha aprendido durante las sesiones de laboratorio.

[Proyecto]


El área de Física de la Facultad de Ciencias Marinas tiene la costumbre de solicitar un proyecto final en casi todos los cursos que tienen laboratorios. Buscando principalmente que el proyecto final forme al estudiante en el campo de la investigación. El proyecto también sirve para que el estudiante muestre las competencias adquiridas durante el curso.

Objetivo

Conocer las partes del protocolo de un proyecto y aplicarlo a un tema dado por el profesor.

5.1.2. Material

Materiales

[Hemeroteca]

[Revistas de Divulgación]

[Material diverso]

[Camara digital]

Manual de Prácticas de Laboratorio de [MATERIA][Proyecto] Página 42

5.1.3. Desarrollo

EL primer paso será dado por el Profesor, ya que el determinará el tema a desarrollar ese año. El tema deberá tomar en cuenta el temario de Física II.

El profesor también deberá dejar claro el protocolo que debe seguir un proyecto. Ya que el estudiante deberá seguirlo.

En una de las sesiones de laboratorio, el grupo deberá asistir a la Hemeroteca para escoger un artículo por cada dos personas, el cual deberán presentar en 5 minutos en la siguiente sesión.

En una de las sesiones posteriores, el estudiante deberá presentar avances del proyecto, para que, bajo una lluvia de ideas, sus compañeros y el profesor den sugerncias para mejorar el proyecto.

En la sesión final, el estudiante deberá presentar el proyecto en la sesión de laboratorio.


El estudiante realizará un proyecto final cuyo tema propondrá el maestro. El proyecto deberá funcionar y deberá ser presentado en la última semana de clases. El estudiante deberá dominar el tema y el funcionamiento del proyecto. Así que la evaluación de está práctica se realizará de la siguiente manera: 100% Asistencia y Realización de la práctica.


[American Journal of Physics ]

[The Physics Teacher]


Manual de Prácticas de Laboratorio de Física IIAnexos Página 43

Anexos

Normas Generales de Seguridad e Higiene1. El uso de bata es obligatorio.

2. Antes de empezar el trabajo en el laboratorio tienes que familiarizarte con los elementos de seguridad disponibles.

3. Es necesario localizar las salidas principales y de emergencia por si se diese el caso de una evacuación por fuego o por cualquier otro incidente, así como conocer la localización exacta de extintores, duchas de seguridad y duchas de ojos.

4. Es obligatorio usar gafas de seguridad siempre que se esté en el laboratorio.

5. No usar lentes de contacto en el laboratorio, ya que en caso de accidente las salpicaduras de productos químicos o sus vapores pueden pasar detrás de las lentes y provocar lesiones en los ojos antes de poder retirar las lentes. En estos casos es recomendable el uso de gafas graduadas o de gafas de seguridad cerradas.

6. Sí un producto químico te salpica los ojos, utiliza inmediatamente una ducha de ojos y lava completamente el ojo afectado durante 15 minutos sin interrupción. Actúa siempre con urgencia, en menos de 10 segundos. No dirijas una corriente de alta presión de agua de un grifo directamente al ojo porque podrías lesionarlo. Informa al encargado del laboratorio de lo que ha sucedido y si es necesario pide asistencia médica.

7. 7. El uso de bata (preferentemente de algodón) es obligatorio, ya que por mucho cuidado que se tenga al trabajar, las salpicaduras de productos químicos son inevitables.

8. 8. Así mismo se recomienda llevar zapatos cerrados y no sandalias.

9. 9. No comer ni beber en el laboratorio, ya que hay la posibilidad de que los alimentos o bebidas se hayan contaminado con productos químicos.

10. Los recipientes del laboratorio nunca deben utilizarse para el consumo y conservación de alimentos y bebidas; tampoco las neveras u otras instalaciones destinadas al empleo en los laboratorios.

11. Lavarse siempre las manos después de hacer cualquier análisis y antes de salir del laboratorio.

12. Procure quitarse la bata hasta que salga del laboratorio.

13. Está prohibido fumar en el laboratorio por razones higiénicas y de seguridad.

14. No inhales, pruebes o huelas productos químicos si no estás debidamente informado.



15. Cerrar herméticamente los frascos de productos químicos después de utilizarlos.

16. Para pipetear los líquidos utilice siempre una bombilla pipeteadora, no absorber directamente con la boca.

17. Cuando caliente tubos de ensaye hágalo siempre en la parte superior del líquido y con agitación suave, nunca por el fondo del tubo, y debe estar inclinado y no apuntar hacia ninguna persona.

18. No deben transportarse innecesariamente los reactivos de un sitio para otro del laboratorio. Sí tuviese que hacerlo, tenga cuidado con las botellas, las cuales deben ser siempre transportadas cogiéndolas por el fondo, nunca por la boca de la botella.

19. El área de trabajo tiene que mantenerse siempre limpia y ordenada, sin libros, abrigos, bolsas, productos químicos vertidos.

20. La conducta en el laboratorio debe ser seria, sin bromas, sin correr, jugar, empujar, gritar, etc.

21. No se puede hacer ningún experimento no autorizado.

22. No utilices nunca un equipo o aparato sin conocer perfectamente su funcionamiento.

23. No utilices material de cristal en mal estado ya que aumenta el riesgo de accidentes.

24. El material y los aparatos utilizados tienen que dejarse siempre limpios y en perfecto estado de uso.

25. Todos los productos químicos tienen que ser manejados con mucho cuidado de acuerdo con las Hojas de Seguridad de cada una de las sustancias.

26.No inhales los vapores de productos químicos y trabaja siempre en vitrinas extractoras, especialmente cuando manipules productos tóxicos, irritantes, corrosivos o lacrimógenos.

Medidas Generales en Caso de Accidente

Plan general de emergencia Dar la alarma.

Ponerse a salvo.

Ayudar a las personas.

Luchar contra el fuego.

Avisar al responsable del departamento.

Evacuación del edificio en caso necesario.



Avisar a ambulancias, bomberos.

Fuego en el laboratorio Evacuar el laboratorio, por pequeño que sea el fuego, por la salida principal o por la salida de

emergencia, sí la principal está bloqueada.

Avisar a todos los compañeros de trabajo sin que se extienda el pánico y conservando siempre la calma.

Sí el fuego es pequeño y localizado, apagarlo utilizando un extintor adecuado, arena cubriendo el fuego con un recipiente de tamaño adecuado que lo ahogue.

Retirar los productos químicos inflamables que estén cerca del fuego. No utilices nunca agua para extinguir un fuego provocado por la inflamación de un disolvente.

Para fuegos grandes aislar el fuego, utilizar los extintores adecuados, sí el fuego no se puede controlar rápidamente accionar la alarma de fuego, avisar al servicio de extinción de incendios y evacuar el edificio.

Fuego en el cuerpo Sí se te incendia la ropa, pide inmediatamente ayuda.

Estírate en el suelo y rueda sobre ti mismo para apagar las llamas.

No corras ni intentes llegar a la ducha de seguridad si no es que está muy cerca de ti.

Es tu responsabilidad ayudar a alguien que se está quemando, cúbrele con una manta antifuego, condúcele hasta la ducha de seguridad, si está cerca, hazle rodar por el suelo, no utilices nunca un extintor sobre una persona.

Una vez apagado el fuego, mantén a la persona tendida, procurando que no coja frío y proporciónale asistencia médica.

Quemaduras Las pequeñas quemaduras producidas por material caliente, baños, placas, etc., se tratarán lavando

la zona afectada con agua fría durante 10-15 minutos.

Las quemaduras más graves requieren atención médica inmediata.

No utilices cremas y pomadas grasas en las quemaduras graves.

Cortes Los cortes producidos por la rotura de material de cristal son un riesgo común en el laboratorio.



Las cortadas se tienen que lavar bien, con abundante agua corriente, durante 10 minutos como mínimo.

Sí la cortada es pequeña y deja de sangrar en poco tiempo, lávala con agua y jabón y tápala con una venda.

Sí la cortada es grande y no deja de sangrar, requiere de asistencia médica inmediata.

Derrame de productos químicos sobre la piel Los productos químicos que se hayan vertido sobre la piel han de ser lavados inmediatamente con

agua corriente abundantemente, como mínimo durante 15 minutos.

Las duchas de seguridad instaladas en los laboratorios serán utilizadas en aquellos casos en que la zona afectada del cuerpo sea grande y no sea suficiente el lavado en una pila.

Es necesario sacar toda la ropa contaminada de la persona afectada lo antes posible mientras esté bajo la ducha.

Recuerda que la rapidez en el lavado es muy importante para reducir la gravedad y la extensión de la herida.

Proporcionar asistencia médica a la persona afectada.

Corrosiones en la piel por ácidos y álcalis Cuando ocurre una corrosión por ácidos, corta lo más rápidamente posible la ropa, lave con agua

abundantemente la zona afectada, neutralice la acidez con bicarbonato de sodio durante 15-20 minutos, sacar el exceso de pasta formada, seca y cubra la parte afectada con linimento óleo-calcáreo o parecido.

Cuando se produce una corrosión por álcalis, lave la zona afectada abundantemente con agua corriente y aclárala con una disolución de ácido acético al 1%, seca y cubre la zona afectada con una pomada de ácido tánico.

Corrosiones en los ojos En este caso el tiempo es esencial (menos de 10 segundos), cuanto antes se lave el ojo, menos grave

será el daño producido.

Lava los dos ojos con agua corriente abundantemente durante 15 minutos como mínimo en una ducha de ojos, y, si no hay, con un frasco de lavar los ojos.

Es necesario mantener los ojos abiertos con la ayuda de los dedos para facilitar el lavado debajo de los párpados.

Es necesario recibir asistencia médica, por pequeña que parezca la lesión.



Ingestión de productos químicos Antes de cualquier actuación pide asistencia médica.

Sí el paciente está inconsciente, ponerlo en posición lateral de seguridad, con la cabeza de lado, y estirarle la lengua hacia fuera.


Forma de Hacer su Reporte de Laboratorio

El siguiente documento está basado en el trabajo original del Dr. Donald E. Simanek (1996). Y resume el tipo de trabajo que queremos que se realice en este laboratorio de Física II.

1 PREPARACIÓN PREVIA PARA EL LABORATORIO

Lea las instrucciones antes de venir al laboratorio. Si usted no ha recibido las instrucciones, al menos una semana antes, pregunte al instructor por ellas.

Lea el material relevante de su libro de texto o de referencias encontradas en la biblioteca. Venga con un plan en mente, y al menos con una derivación preliminar de los posibles errores o propagación de errores

experimentales.

2 EL REGISTRO DE LABORATORIO

Los Científicos e Ingenieros registran los datos de laboratorio en bitácoras con páginas pre-numeradas. Estas bitácoras sirven como un registro permanente del trabajo, y puede servir como una evidencia legal en disputas posteriores. Estas bitácoras desarrollan buenos hábitos dentro de los laboratorios, ya que nos obligan a llevar registro de todo lo que pasa en el laboratorio y será de mucha utilidad en sus futuras carreras profesional.

La bitácora reflejará tu estilo personal, pero recordando que hasta un familiar tuyo debe entender tus apuntes. Así que tu bitácora deberá contener la información necesaria para poder rehacer tu trabajo sin mucho esfuerzo, por lo que no se deberá omitir ningún dato importante que nos permita entender el experimento.

Para tu bitácora se recomienda usar un cuaderno más que hojas separadas ya que esta bitácora deberá contener todos tus experimentos realizados (históricos), con sus resultados. También se recomienda que las hojas de tu bitácora sean cuadriculadas tal que pueda servirte para hacer fácilmente tablas y gráficas de manera rápida. Usar también tinta permanente para la mayor parte de los escritos (usar notas al margen de la página para posibles errores de escritura).

A continuación hay algunas ideas de lo que deberá contener tu bitácora para cada experimento:

6. El día y la hora de cada nuevo registró. 7. Las iniciales de la persona que realizará los registros. 8. Encabezados descriptivos. Títulos y subtítulos.. 9. lista del equipo usado (nombre, compañía, modelo, número de serie) con especificaciones relevantes. 10. Bosquejos del dispositivo experimental, diagramas, etc. Con todos los componentes etiquetados. 11. Datos observados. Los datos registrados pasarlos inmediatamente a la bitácora y no copiarlos de hojas aisladas.

Organizar los datos en forma tabular, con espacio para correcciones o futuras notas auxiliares. Los símbolos y la notación de cada columna deberá ser compatible con los realizados en los diagramas, ecuaciones, etc. anteriores.

12. Los resultados calculados propiamente desplegados. 13. Recurrir a una muestra para el cálculo repetido, cuando sea necesario hacer el mismo cálculo para muchos datos es

mejor dejar un ejemplo de ello y decir que se le aplicará el mismo procedimiento al resto de los datos, esto puede ahorrar tiempo de laboratorio.

14. Cuando sea necesario, graficar todo lo que se pueda graficar. Cuando sea necesario incluir graficar, fotografías, etc. realizadas en hojas separadas, incluirlas en la bitácora con pegamento.

15. Es importante anotar en la bitácora los pormenores que se han tenido en la realización de los experimentos y que se ha tenido que hacer para sobrellevar dichos pormenores para que el experimento se pueda realizar.

16. Incluir, cuando se pueda, recomendaciones para futuros experimentos y sus posibles aplicaciones.

La bitácora no es un reporte final, más bien contiene la evidencia del experimento realizado y sus resultados, pero es necesario hacer, a partir de la bitácora, el reporte final del experimento.

3 EL REPORTE DE LABORATORIOLa bitácora provee un registro personal del proceso documentado del experimento. El reporte de laboratorio tiene un propósito diferente, este sirve para comunicar el trabajo experimental a otras personas. Este demanda un estilo diferente de escritura.

Todo trabajo científico eventualmente encuentra expresión como un reporte escrito. En la investigación industrial y de desarrollo, los reportes comunican a los supervisores y a los directores, pueden circular internamente dentro de la compañía y pueden alcanzar a los investigadores del mismo campo alrededor del mundo. Algunos reportes pueden ser publicados en revistas científicas internacionales. Además cualquier técnico alguna vez deberá escribir un reporte técnico alguna vez.

Muchos científicos e ingenieros descubren la forma dura que la gente juzga la calidad del trabajo experimental por la calidad de los reportes. Reportes ineficientes pueden causar que la gente ignore la investigación en si, y a un nivel más práctico, puede repercutir en la búsqueda de fondos económicos para realizar investigación.

Estilo y apariencia de los reportes:

1. Usar hoja de buena calidad, de tamaño estándar 8 1/2 por 11 pulgadas, impreso con computadora.2. Dejar al menos 2 cm de margen al rededor de la hoja. 3. Organizar el reporte tal que sea fácil de leer. La estructura y organización del reporte deberá llevar al lector a

entender los resultados encontrados. Usar encabezados y subtítulos para hacer la estructura clara.

Partes esenciales del reporte:

A continuación se enlistaran las partes más comunes de un reporte. La naturaleza del experimento determinará cuales son necesarios y cuales no, y que encabezados son apropiados para el reporte.

II. TÍTULO. Deberá contener, en menos de 15 palabras, la idea más importante del reporte. III. RESUMEN. En forma muy breve deberá contener el propósito, el método y los resultados más importantes del

experimento. IV. PROPÓSITO (OBJETIVOS) DEL EXPERIMENTO (No incluir este si su reporte ya tiene un resumen.) V. LISTA DE EQUIPO. Incluir cualquier modelo identificado y su número de serie. VI. ANTECEDENTES. Una revisión que lleve al lector a conocer los pormenores de la teoría o la investigación que se

ha realizado alrededor del experimento. Material que esta disponible en los libros de texto que se necesite incluir en el reporte.

VII. MATERIALES, MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS. Esto le dirá al lector que métodos experimentales específicos fueron usados. Aparatos y procedimientos únicos para que el experimento sea descrito y explicado. Los procedimientos que no sea necesario describir deberán ser referenciados adecuadamente.

VIII.RESULTADOS. Incluir gráficas y tablas de los resultados más importantes y de manera apropiada. IX. DISCUSIÓN DE RESULTADOS. Como están los resultados de acuerdo a lo esperado por la teoría y antecedentes

revisados. X. CONCLUSIONES. (Algunos autores prefieren incluir esto en Discusión de resultados.)

No hacer duplicaciones innecesarias. No incluya datos y procedimientos en la sección de resultados. No incluya detalles menores de los procedimientos, teoría y resultados en el resumen. Incluir solamente material directamente relacionado de lo que se hizo en el experimento. Omitir las especulaciones.

4 CONSIDERACIONES GENERALES DE LA ESCRITURA DE UN REPORTE.

Hay que resaltar que un experimento real puede ocupar de meses a años. El registrote laboratorio puede consistir de varias bitácoras llenas, impresiones de computadoras, fotografías, mapas, etc. Uno deberá organizar todo este material para poder hacer el informe final del experimento en unas cuantas páginas. Este reporte deberá comunicar eficientemente lo encontrado. También deberá tener una estructura clara y con lógica la cual permita al lector extraer los puntos esenciales fácilmente.

Los lectores de tus reportes quieren saber que realizaste y si lo dices en forma clara y eficientemente. Cada experimento tiene ciertos objetivos, y uno deberá establecer en que estado el experimento extenderá el conocimiento conocido. Los siguientes puntos deberán estar en la sección de resultados, por lo que deberán tomarse en cuenta a la hora de escribir un reporte:

1. Condense en la presentación para poder establecer eficientemente los puntos a considerar en el experimento. Enfatice los puntos más importantes. No gaste el tiempo del lector con trivialidades.

2. Una buena regla a la hora de escribir es la siguiente:

CUANDO SE TIENE DUDA, DEJARLA FUERA!

3. No sobrecargue el texto con los cálculos innecesarios que usted pueda explicar algo de ellos. 4. No sobrecargue el texto. Los lectores no aprecian que leer trivialidades y pasajes irrelevantes para encontrar las

partes más importantes.

5 DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE LOS ERRORES (INCERTIDUMBRES)

27. Muestre como se tomaron en cuenta las incertidumbres y como se estimaron. 28. Muestre las ecuaciones de propagación de errores que se usaron. Las ecuaciones de propagación de errores motivan

discusiones sobre el diseño experimental y los procedimientos realizados. También justifican las incertidumbres que se asignan a los resultados. Si alguna fuente de error domina sobre otro, esto puede ser comentado apropiadamente. También se presta a decir como se diseñaron los procedimientos y la estrategia para minimizar las incertidumbres.

29. Hacer comparaciones apropiadas cuando sea necesario. Cuando los experimentos tengan resultados numéricos los cuales puedan ser comparados con otras Fuentes independientes, compare y comentar al respecto. No decir que estas comparaciones son el ‘error’, sino llamar a esto ‘discrepancias experimentales.’ Cuando uno puede distinguir tanto el error como la discrepancia, hacerlo, y comentarlo en si medida relativa. (¡Una discrepancia más grande que el error ciertamente requiere algún comentario!)

30. Los métodos de la ciencia nunca prueban nada. La palabra ‘prueba’ se refiere a un proceso estrictamente matemático. La ciencia no clama las verdades absolutas. Alejar la palabra ‘verdad’ en la discusión científica. En un simple experimento uno deberá ‘verificar’ o ‘confirmar’ la validez de una ley física, en una situación particular.

6 DISCUSIÓN OF RESULTADOS, Y CONCLUSIONES

Sus conclusiones deberán relacionarse a sus objetivos o propósitos del experimento. Decirle al lector hasta donde se alcanzaron sus objetivos planteados.

No clame mas de lo que los hechos puedan garantizar. Soporte sus aseveraciones con evidencia, lógica o referencias específicas de la literatura. Establezca específicamente lo que se alcanzó, y estime las incertidumbres de los resultados, pero no haga generalidades no encontradas.

SI TU NO PUEDES EXPLICAR ALGUNA COSA A ALGUIEN SIGNIFICA QUE ENTONCES NO ENTIENDES TAMPOCO DICHA COSA

7 ORIGINALIDAD

Es un hecho que los estudiantes se benefician al estudiar en grupos, aprenden unos de otros. Pero uno debería ver que está confiando demasiado en los demás. Cuando los tiempos de exámenes vienen, uno debería trabajar solo.

El trabajo de laboratorio es realizado en equipo donde se pueden discutir y compartir ideas. Pero en una situación de salón de clases, la escritura de un reporte representa un trabajo propio, y no el de un grupo de personas. No permitas a otros pensar y hacer el análisis del experimento por ti.

Los datos del equipo deberán, por supuesto, consistir del mismo conjunto de números, pero cada individuo deberá organizar el reporte con su estilo muy personal. Cada uno deberá hacer el análisis de los datos, por lo que los reportes en principio no deberían ser idénticos. El plagiar algo (sobre todo algo incorrecto) hace que uno parezca nada profesional sino también perezoso. Poner tu firma en algo totalmente incorrecto de una copia palabra por palabra demuestra que nuestro cerebro no a procesado correctamente la información. Es mejor equivocarse por uno mismo, honestamente. Es mejor usar el pensamiento crítico para descubrir nuestros errores que el de otros.

Cuando uno escribe la discusión de los resultados por uno mismo uno gana el valor de la experiencia de hacer sus propias conclusiones, sin el prejuicio de las opiniones de otras personas. RECUERDA que todos los detalles del reporte deberán reflejar el estilo propio y la individualidad.

Manual de Laboratorio Fisica II

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