Trabajo Final Fisica Aplicada (1)

INFORME DE LABORATORIOS

PROGRAMA DE EDUCACIN SUPERIOR A DISTANCIAPROGRAMA SALUD OCUPACIONALFSICA APLICADA

IV SEMESTRE

DANIEL SNCHEZ CASTILLA

AMIRA BELISA SALAZAR YANESDOCENTE

UNIVERSIDAD DE CARTAGENACartagena de Indias D.T. y C 24 de Mayo de 2014

Tabla de contenido

1. Introduccin3

2. Objetivo General4

3. Justificacin5

4. Laboratorio No. 16







11. Bibliografa22

Introduccin

El siguiente trabajo comprende la importancia del estudio de la fsica, identificando y clasificando los avances tecnolgicos y cientficos que se derivan del desarrollo de esta ciencia, para lo cual se realizaron practicas experimentales de laboratorios con diferentes mtodos, utilizando elementos cotidianos que tenemos al alcance de nuestras manos, esto se realiz con el fin de afianzar y ampliar nuestros conocimientos, aplicando el aprendizaje trasmitido en las tutoras y el adquirido de manera autnoma.Posteriormente a esto, se analizaron los resultados finales de dichos experimentos, con el propsito de buscar posibles errores al momento de su realizacin, debido a que siempre se presentan, o no se van a dar los resultados esperados, por esta razn nos vemos en la necesidad de repetir varias veces los procedimientos. Para evidenciar la realizacin de dichos experimentos se realizaron videos, en donde se muestra paso a paso la ejecucin de cada laboratorio experimental, igualmente se mostrara la participacin de cada uno de los exponentes o participantes de los mismos.

OBJETIVO GENERAL

Ampliar nuestros conocimientos en cuanto a fsica utilizando el mtodo de experimentacin.

JUSTIFICACIN

La fsica es la ciencia que se encarga del estudio de la naturaleza y descifrar sus leyes Ms exactamente: La Fsica tiene la tarea de entender las propiedades y la estructura y organizacin de la Materia y la interaccin entre las (partculas) fundamentales.La importancia de la fsica radica en que es una disciplina que describe el funcionamiento del mundo natural a travs de frmulas de matemtica aplicada as como tambin estudia las fuerzas fundamentales del universo y cmo interactan con la materia observando todo, desde lo macro a lo micro es decir desde lo ms grande hasta lo ms pequeo y lo que se encuentra en su medio Por lo cual la finalidad de este trabajo es conocer, analizar, y experimentar acerca de las leyes o fenmenos fsicos y naturales para su verificacin y estudio.

4. LABORATORIO 1CUANDO NO HAY FORMULA, HAY MS FORMAS

4.1 OBJETIVOHallar el volumen de un slido irregular de manera cotidiana a travs de elementos o utensilios del hogar.4.2 TEORA RELACIONADAElvolumenes unamagnitudescalardefinida como la extensin entres dimensionesde una regin delespacio. El volumen es una palabra que permite describir al grosor o tamao que posee un determinado objeto. Asimismo, el trmino sirve para identificar a lamagnitud fsica que informa sobre la extensin de un cuerpo en relacin a tres dimensiones (alto, largo y ancho). Dentro delSistema Internacional, la unidad que le corresponde es elmetro cbico (m3).Medicin de VolumenEl volumen es el espacio que ocupa la materia. Por ejemplo, la pelota ocupa ms espacio que las bolsas. Por eso se puede decir que el volumen de la pelota es mayor que el volumen de las bolsas.

El volumen tambin se puede medir, la unidad de medida es el metro cbico (m3) o tambin el litro,que es una medida de capacidad. El volumen tambin puede expresarse usando los mltiplosysubmltiplosde las anteriores medidas.El volumen de los materiales puede ser calculado, de la siguiente manera

Volumen de lquidos y gases:Se determina midiendo la capacidad del envase con recipientes graduados transparentes como los cilindros, las buretas. Estos son tubos largos de vidrio, abiertos en un extremo y por el otro terminan con una llave. Ellos estn graduados con una escala en centmetros cbicos (cc o cm3).

Los gases: se miden con un eudimetro. Aparato que funciona basndose en los efectos qumicos que puede provocar una chispa elctrica.

Volumen de slidos:el clculo del volumen de un slido se puede hacer de dos maneras:

Slidos regulares:se calcula aplicando la frmula matemtica.V= a x h x l

Por ejemplo:Se desea calcular el volumen de un cubo cuyos lados miden 5 cm.Cubo:l= h= a (Esto quiere decir que un cubo tiene sus lados iguales)Entonces para calcular el volumen:Volumen =5cm x 5cm x 5cm= 125 cm3

Slidos irregulares:son slidos que no tienen forma indefinida, como las piedras. Para calcular el volumen de stos, se determina el volumen de agua que desalojan al ser introducidos en un envase que contenga este lquido.

Ejemplo: Si tenemos un cilindro graduado que contiene 5 cc de agua, se introduce la piedra y se observa que el volumen es de 9 cc; evidentemente el volumen vari de 5 cc 9 cc; la variacin es de 4 cc, entonces, el volumen de la piedra es igual a 4 cc

4.3 MATERIALES Recipiente con medida Agua en este caso 260 cc Objeto irregular a medir Plato hondo Vaso o recipiente transparente Jeringa Calculadora

4.4 PROCEDIMIENTO

Colocar en el centro del plato hondo un vaso o recipiente transparente y luego rellenar este con agua suficiente como para sumergir el cuerpo a medir Sumergir el objeto irregular de forma que quede totalmente sumergido Retirar el vaso con el objeto sumergido y con ayuda de la jeringa de 10cc medir el agua desplazada por el objeto. En este caso puntual se debe llenar ms de una jeringa por lo cual se debe tener en cuenta la capacidad de la jeringa y multiplicar por el nmero de jeringas que se necesitaron para desocupar el agua restante en el plato movida por el objeto Nota: en este laboratorio cabe hacer la anotacin que la probabilidad de existencia de error es alta ya que este no es un mtodo 100 % por su calidad de casero

ResultadosAl culminar los procedimiento presentados en el presente informe, correspondiente a esta prctica, y con las explicaciones del desarrollo del laboratorio de medicin o, logramos obtener el volumen que posee un cuerpo irregular en este caso una piedra Adems conseguimos probar uno de los mtodos que podemos usar al momento de conseguir el volumen de un slido sin forma definida Examinando, experimentando y midiendo lo estipulado en este informe comprendimos la forma en que podemos manipular y utilizar los implementos o utensilios del hogar para cuando se nos haga necesaria la bsqueda de un volumen, entonces el desarrollo del laboratorio en esta ocasin, al igual que los anteriores, fue culminado con satisfaccin y eficiencia.

Errores en la medicinEn este laboratorio de medicin de volumen de manera casera se pudieron observar los siguientes erroresError por parte de quien realiza la experiencia que se puede ver reflejado en la no exactitud y precisin de los datos.Alteracin de los datos como se pudo observar en la experiencia interfieren muchos factores que alteran los resultados citando algunos encontramos que el agua que es desplazada por el objeto al plato hondo no es retirada en sus totalidad, adems al momento de retirar el recipiente transparente y el objeto se desocupa o se desplaza agua que no es contabilizada.

4.5 CONCLUSINPor medio de la realizacin de este laboratorio se pudo observar que la cantidad de agua desplazada es equivalente al volumen del material solido introducido en el recipiente. Podemos afirmar que la medicin del volumen de un slido irregular, es decir, que no tiene forma definida es muy fcil y que no se necesita de un laboratorio o lugar fsico equipado para calcular el dato, as tambin se pudo determinar en este mtodo la probabilidad de error es alta, ya que como podemos notar no es un mtodo 100% confiable.

5. LABORATORIO 2DENSIDAD DE LQUIDOS5.1 OBJETIVOMedir a travs de mtodos caseros la densidad de diferentes lquidos.

5.2 TEORA RELACIONADADensidad: Es una propiedad especfica de la materia que proporciona una idea del grado de compactacin, es el cociente entre la masa y volumen.Nos da una idea de la masa de un cuerpo en relacin con lo que ocupa.D= M/V Volumen:El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cbico (m3).Masa:Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.5.3 MATERIALES 3 jeringas Agua Aceite Shampoo Recipiente transparente

5.4 PROCEDIMIENTOAdicionar en una jeringa la misma medida de cada lquido (10cc), con la ayuda de una bscula calculamos la masa una jeringa vaca y procedemos a pesar una por una con los diferentes lquidos en una bscula para conocer su masa, restndole el valor de la jeringa vaca, finalmente realizamos la operacin para densidad (D=m/v); para este caso el valor de cada masa obtenida de los lquidos entre los 10cc para obtener la densidad de cada uno de los lquidos. Para finalizar adicionamos la misma cantidad de cada lquido en una probeta o recipiente transparente con el fin de mostrar cual es el ms denso y el menos denso con el fin de confirmar los resultados obtenidos de las operaciones.Resultados Al adicionar los diferentes lquidos juntos en nuestro recipiente pudimos notar como quedaban separados segn su densidad, el ms denso quedo en el final del recipiente en este caso el lava vajillas con una densidad 1,2g/cc, el segundo en el centro en este caso fue el agua con una densidad de 1g/cc y el menos denso quedo flotando el cual fue el aceite con una densidad de 0,92g/cc.

ConclusionesAl finalizar este laboratorio se pudo concluir que la densidad es una propiedad especifica de una sustancia y que se puede definir como bien lo vimos como la relacin entre masa y volumen que adems puede ser utilizada para una sustancia entre muchas otras y para identificar una sustancia determinada como bien se observ con el resultado obtenido En cuanto al proceso de medicin se debe tener en cuenta que al momento de utilizar los instrumentos en este caso la bscula o balanza se debe tener el mas mnimo cuidado al manipularlo o usarlo debido a que las medidas deben ser exactas. Errores en la medicin Calibracin de la balanza

laboratorio 3: pndulo simple Titulo: Cmo se Mueve?Objetivo Comprobar cmo se afecta el periodo de un pndulo simple

Teora relacionadaPndulo simple Elpndulo simple(tambin llamadopndulo matemticoopndulo ideal) es un sistema idealizado constituido por una partcula demasamque est suspendida de un punto fijo O mediante un hilo inextensible y sin peso. Naturalmente es imposible la realizacin prctica de un pndulo simple, pero si es accesible a la teora.Algunas condiciones son necesarias que se evalen, para poder justificar las caractersticas del pndulo simple.Variaciones del periodo con la amplitud El periodo de un pndulo vara con respecto a la amplitud, cuando se trabaja con ngulos muy pequeos, el periodo vara muy poco, esto fsicamente es conocido como la ley del isocronismo.Variaciones del periodo con la masa del pndulo Utilizando pndulos de la misma longitud y de diferentes masas en un mismo lugar se demuestra que el periodo de un pndulo simple es independiente de su masa, igual ocurre con la naturaleza de la masa que conforma al pndulo.Variaciones del periodo con la longitud del pnduloSi se miden los periodos de un mismo pndulo simple, haciendo variar nicamente su longitud, se comprueba que, el periodo de un pndulo simple es proporcional a la raz cuadrada de su longitud.Variaciones del periodo con la aceleracin de la gravedadEl estudio matemtico indica que el periodo vara con razn inversa de la raz cuadrada de la gravedad.El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parmetros:Oscilacin completa o ciclo: es el desplazamiento de la esfera desde uno de sus extremos ms alejados de la posicin de equilibrio hasta su punto simtrico (pasando por la posicin de equilibrio) y desde este punto de nuevo hasta la posicin inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.

Propiedades o caractersticas de un pnduloPeriodoEs el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilacin completa.FrecuenciaEs el nmero de ciclos realizados en la unidad de tiempo.AmplitudEs el mximo valor de la elongacin o distancia hasta el punto de equilibrio

Materiales 2 pndulos caseros con diferentes longitudes elaborados con dos pelotas del mismo peso, palitos de chuzo, hilo y plastilina Soporte o base para los pndulos

Procedimiento y resultadosPara realizar el experimento realizamos 2 pndulos de manera sencilla, ambos con diferentes tamaos, con esto podemos comprobar q a mayor distancia se encuentre el largo del pndulo, la oscilacin va a ser mayor y por ende el tiempo va a ser mayor, en cambio en el pndulo ms pequeo las oscilaciones son ms rpidas y el tiempo es menor.

ConclusionesEn este experimento pudimos analizar los factores o aspectos que afectan el periodo de un pndulo, haciendo nfasis en los pndulos de diferentes tamaos, los cuales arrojaron datos diferentes.

laboratorio 4: Relacin masa y gravedad

Titulo: experimento de gravedad en relacin a la masaObjetivo Conocer a travs de un experimento sencillo acerca de la relacin que existe entre la gravedad y la masa de los cuerpos.Teora relacionadaGravedad Cuando sueltas un objeto desde el aire, este inmediatamente cae al suelo. La fuerza que atrae a todos los objetos hacia la superficie terrestre es la fuerza de gravedad.

Isaac Newton, un gran cientfico ingls que vivi entre los aos 1642 y 1727, fue quien primero formul la teora acerca de la fuerza de gravedad y sus efectos.De acuerdo a lo planteado por Newton, la gravedad es una fuerza de atraccin entre dos cuerpos. Esta fuerza de atraccin tiene una directa relacin con la masa (cantidad de materia) de los cuerpos. Es decir, mientras ms masa (materia) tiene un cuerpo, mayor es la fuerza de atraccin o gravedad que ejerce sobre otro cuerpo.La distancia a que se encuentren dos cuerpos tambin afecta la intensidad con que se atraen. Mientras ms lejos est un cuerpo de otro, ms dbil es la fuerza de atraccin entre ellos.MATERIALES: 2 vasos Encendedor Aguja Vela

Procedimiento Tomamos la vela y cortamos pabilo (mecha) por ambos extremos, pero que estos queden con igual cantidad de masa. Calentamos la aguja y la insertamos en la mitad de la vela. Colocamos los 2 vasos boca abajo y la vela encima de estos. (Ambos lados de la vela deben tener la misma cantidad de ms, para que haya equilibrio) Encendemos un solo lado de la vela.

Resultadosqu sucede al realizar este proceso? Al encender un solo lado de la vela, este va perdiendo masa, produciendo que el otro lado quede ms pesado y descienda, y el ascienda el lado encendido.Luego encendemos rpidamente el lado que estaba apagado de la vela y qu sucede entonces? Al prender rpidamente el lado que estaba apagado, antes que el otro pierda demasiada masa, la gravedad va hacer que la vela se balancee ya que un lado tiene ms masa que el otro.

Conclusionesde este laboratorio podemos concluir que a medida que los objetos pierden masa se vuelven ms livianos, y si estos mismos ganan masa se tornan ms pesados, lo que hace que la gravedad los atraiga hacia el centro de la tierra.

Laboratorio 5: inercia 1ra ley de newton Titulo: ser que se mueve?Objetivo Comprobar cmo se puede estudiar la ley de la inercia o primera ley de newton con objetos cotidianos.

Teora relacionadaPrimera ley de Newton o ley de la inerciaEn esta primera ley, Newton expone que Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre l.Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por s solo su estado inicial, ya sea en reposo o enmovimiento rectilneo uniforme, a menos que se aplique unafuerza netasobre l. Newton toma en cuenta, s, que los cuerpos en movimiento estn sometidos constantemente a fuerzas de roce o friccin, que los frena de forma progresiva. Por ejemplo, los proyectiles continan en su movimiento mientras no sean retardados por la resistencia del aire e impulsados hacia abajo por la fuerza de gravedad.La situacin es similar a la de una piedra que gira amarrada al extremo de una cuerda y que sujetamos de su otro extremo. Si la cuerda se corta, cesa de ejercerse la fuerza centrpeta y la piedra vuela alejndose en una lnea recta tangencial a la circunferencia que describa (Tangente: es una recta que toca a una curva sin cortarla).

Materiales Vaso de vidrio Moneda Una tarjeta o cartulina

ProcedimientoPara iniciar colocamos el vaso de vidrio en una superficie plana, luego se coloca la tarjeta o cartulina en la boca del vaso, y encima de este la moneda, que ejerce una fuerza que impide el movimiento de la tarjeta.

ResultadosAl ejercer una fuerza en el borde de la tarjeta, esta va a ser impulsada y la moneda caer en el interior del vaso.Si no se aplica la fuerza adecuada en el lugar adecuado pueda que la moneda no caiga dentro, si fuera del vaso al igual que la tarjeta.Posibles errores en el experimento Si la fuerza ejercida en la tarjeta no es la adecuada, la moneda no caer dentro del vaso, si no que ser expulsada junto a la tarjeta, y asi no es posible demostrar los resultados requeridos. Si la superficie en donde se realice el ejercicio se encuentra inclinada, no es posible demostrar esta teora, debido a que los materiales no permaneceran estables o reposo.

ConclusionesDe este experimento o ejercicio podemos concluir o demostrar de una manera sencilla como se presenta la primera ley de newton ya que si t no aplicas una fuerza sobre un cuerpo este se va a mantener en reposo o en movimiento rectilneo uniforme. Posibles errores en la experiencia Si la fuerza ejercida en la tarjeta no es la adecuada, la moneda no caer dentro del vaso, si no que ser expulsada junto a la tarjeta, y as no es posible demostrar los resultados requeridos Si la superficie en donde se realice el ejercicio se encuentra inclinada, no es posible demostrar esta teora, debido a que los materiales no permaneceran estables o reposo

laboratorio 6: principio de Arqumedes Titulo: El gran empuje Objetivo Comprobar y verificar el cumplimiento del enunciado del principio de Arqumedes

Teora relacionadaPrincipio de ArqumedesEl principio de Arqumedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.El Principio de Arqumedes nos dice bsicamente que la fuerza de empuje hacia arriba que experimenta un cuerpo que est total o parcialmente sumergido en un fluido es igual al peso del volumen del fluido que es desalojado por el cuerpo. La presin hidrosttica.La hidrosttica es la rama de la mecnica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posicin.Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta propiedad se le da el nombre de fluidez. Son fluidos tanto los lquidos como los gases, y su forma puede cambiar fcilmente por escurrimiento debido a la accin de fuerzas pequeas.Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrosttica son el principio de Pascal y el principio de Arqumedes.

DensidadEs una propiedad especfica de la materia que proporciona una idea del grado de compactacin, es el cociente entre la masa y volumen.Nos da una idea de la masa de un cuerpo en relacin con lo que ocupa.D= M/V

Principio de flotacinEl principio de flotacin nace sin fundamento matemtico en la antigua Grecia, es conocido por todos que Arqumedes fue el primer hombre en notar que al sumergir un cuerpo en fluido, este desplazaba dicho fluido un volumen igual a sumergido; este descubrimiento lo hizo mientras se sumerga en su tina llena hasta el borde de agua y esta se derramaba. Posteriores mediciones le demostraron que el volumen desplazado corresponda exactamente al del cuerpo sumergido.VolumenEl volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cbico (m3).Materiales Dos vasos de vidrio transparentes con igual cantidad de agua (260cc) Dos pelota pequeas con diferente masa y densidadProcedimientoPara iniciar colocamos las jarras con igual cantidad de agua en una mesa, sumergimos la pelota en una de las jarras, y la piedra en la otra; notando que la piedra se hundi con facilidad, a diferencia de la pelota que quedo flotando. ResultadosAl sumergir la pelota de plstico o de goma, nos dimos cuenta que se debe emplear cierta fuerza para lograr sumergir la pelota pues de los contrario esta se quedaba flotando. Esa fuerza que se debe hacer para hundir la pelota es la que se requiere para contrarrestar el empuje que experimenta el baln al desplazar el agua y poder sumergirse. Por otro lado la piedra con solo echarla en la jarra se hunde esto se debe a que la densidad de la piedra era mayor que la del agua en la que fue sumergido, Ahora tenemos que hablar de la densidad del material que estamos sumergiendo en el agua u otro fluido. Sabiendo que los cuerpos que son ms pesados (tienen mayor densidad) en este caso la piedra tena una mayor densidad, se van a hundir en el agua o en cualquier otro fluido, contrario a lo que sucede con los cuerpos que son livianos (tienen menor densidad) como la pelota utilizada para este laboratorio, esto es bsicamente porque la densidad en ambos casos es diferente.

laboratorio 7: generacin de energa Ttulo: La papa que conecta y enciende Objetivo Conocer como a travs de un tubrculo como la papa podemos generar energa y lograr encender artefactos (calculadora).Teora relacionadaElectricidadLa electricidad es el conjunto de fenmenos fsicos relacionados con la presencia y flujo de cargas elctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenmenos como los rayos, la electricidad esttica, la induccin electromagntica o el flujo de corriente elctrica. Las cargas elctricas producen campos electromagnticos que interaccionan con otras cargas. As, La electricidad se manifiesta en varios fenmenos: Carga elctrica: una propiedad de algunas partculas subatmicas, que determina su interaccin electromagntica. La materia elctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnticos. Corriente elctrica: un flujo o desplazamiento de partculas cargadas elctricamente; se mide en amperios. Campo elctrico: un tipo de campo electromagntico producido por una carga elctrica incluso cuando no se est moviendo. El campo elctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Adems las cargas en movimiento producen campos magnticos. Potencial elctrico: es la capacidad que tiene un campo elctrico de realizar trabajo; se mide en voltios. Magnetismo: La corriente elctrica produce campos magnticos, y los campos magnticos variables en el tiempo generan corriente elctrica.Materiales: Cuchillo 3 cables Calculadora sin bateras 2 tornillos 2 ganchos de ropa 2 monedas 2 papas marcadas A y B

Procedimiento1. Con el cuchillo se realizan aberturas en cada papa.2. Inserta una moneda en cada una de las papas3. Inserta los tornillos de igual manera en cada papa4. Se toma uno de los cables y por un extremo se enrolla en el clavo de la papa A y el otro extremo en la moneda de la papa B, ajustndolo con gancho5. Tomamos el segundo cable y se enrolla en el tornillo de la papa B.6. Tomamos el tercer cable y lo colocamos en la moneda de la papa A, ajustndolo con el gancho.7. Luego tomamos la calculadora sin pilas y le pegamos los 2 extremos de los cables sueltos al lado positivo y negativo de la calculadora.Resultados:Al conectar los 2 cables a la calculadora al instante esta se enciende, debido a la reaccin qumica que se presenta entre la unin del zinc, cobre, y el electrolito que en este caso sera la papa, ya que contiene cido sulfrico.

Conclusiones:De este laboratorio podemos concluir cmo es posible crear una bacteria elctrica con una papa. En la mayora de las bateras comerciales, la electricidad es generada por una reaccin qumica entre dos electrodos (cobre y zinc) y un electrolito (cido sulfrico). El lquido de la papa puede actuar como el electrolito y generar electricidad entre dos electrodos. Este experimento nos ensea acerca de las reacciones qumicas y de la electricidad, y nos alienta las habilidades de observacin y anlisis.A dems que La pila de papa es una batera electroqumica, tambin conocida como una celda electroqumica. La cual es una celda en la que la energa qumica es convertida en energa elctrica por una transferencia espontnea de electrones. En el caso de la papa, el zinc del clavo reacciona con el alambre de cobre. La papa funciona como un catalizador entre los iones del zinc y los iones del cobre. Los iones del zinc y cobre tambin reaccionaran si estuvieran en contacto directo dentro de la papa, pero esto nicamente producira calor

Bibliografa

Simulador interactivo PHET Pgina web interactiva educaplus.org Laboratorios realizados por diferentes universidades e instituciones educativas nacionales

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