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UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio PROGRAMAS:
Bacteriología - Medicina - Enfermería Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo Social - Odontología
Nutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO: BIOFISICA
Semestre: PRIMERO
CODIGO DEL CURSO : 2804 Período: 2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:DENSIDAD DE LÍQUIDOS
Practica N° 1
INTRODUCCIÓNLa densidad de una sustancia es la masa de una unidad de volumen de la misma. Así, en el sistema
C.G.S, la densidad de una sustancia corresponde a la masa en gramos de 1 mililitro o 1 cm3 de la
misma. Por ejemplo la densidad del agua es 1gcm3 Debido a que 1 cm3 de agua tiene una masa
de 1 gramo.
De acuerdo a la definición, conocidas la masa (m) de un sistema o sustancia y el volumen (v)
ocupado por el (la) mismo (a), la densidad de tal sustancia se calcula a través de la siguiente
formula:
ρ=mv
Para medir la densidad de un líquido se utilizan los HIDROMETROS fundamentados en el principio
de Arquímedes, y reciben un nombre especifico de acuerdo al uso que se le dé así, por ejemplo
están los urinómetro o urodensímetros para medir la densidad de la orina, los lactodensímetros
(leche) y sacarímetro (jarabe); en estos instrumentos la lectura de la densidad se hace directamente.
También puede determinarse la densidad de cualquier líquido utilizando el picnómetro, que es un
pequeño frasco de vidrio con cuello largo que lleva un tapón perforado. Para utilizar el Picnómetro se
debe quita el tapón y llenarse del líquido estudiado con un beacker, luego se coloca el tapón y el
líquido excedente sube por el interior del tapón hasta rebosarse, así se tendrá un volumen exacto de
líquido o material contenido de acuerdo con la capacidad del picnómetro. El Picnómetro se seca por
fuera manteniéndose el totalmente lleno del líquido en estudio.
En la experiencia de hoy usted(es) determinara(n) la densidad de líquidos de diferentes procedencia.
Lo importante de esta temática es lograr que los estudiantes tengan una clara aplicación de esta
propiedad de los líquidos en el campo de la salud, es así como la determinación del valor de la
densidad de la orina puede variar dependiendo de los elementos sólidos suspendidos (proteínas,
sangre) en ella y se encuentra relacionados con diversas patologías.
Nota: Los estudiantes deben consultar previamente a la práctica los siguientes temas sobre la
densidad: Concepto, unidades de medida, densidad relativa, efectos de la presión, efectos de la
temperatura y su aplicación en el campo de la medicina.
OBJETIVOS
1. Reforzar el concepto de densidad, y su aplicación en el campo de la salud, como un criterio en el
examen de líquidos biológicos.
2. Adquirir destreza en el manejo de instrumentos utilizados para determinar la densidad de Líquidos.
3. Reconocer los factores que inciden en la densidad de un líquido, resolviendo problemas de
Aplicación.
MATERIALES
Balanza. Probeta Picnometro. Densimetros
Beackers. Agua Alcohol. Leche Entera
Leche descremada Bebida Gaseosa
PROCEDIMIENTOProcedimiento para determinar la densidad de un líquido mediante el uso del picnómetro se basa en
la medición de la masa y el volumen del líquido:
1. Determinar la masa del picnómetro vacío (frasco y tapa): mpv = ___________g (anotar).
2. Llenar el picnómetro a su capacidad con el líquido problema, se tapa, se seca bien y se
determina la masa al sistema: msist = __________ g (anotar).
3. Determinar la masa del líquido buscando la diferencia de los numerales 2 y 1. De donde:
mliq=msist−mpv .
4. Se calcula la densidad del líquido: ρ liq=mliqV pic
5. Se calcula la densidad relativa del líquido: ρ r=ρliq
ρ H 2O ¿¿ = ρliq
1 gcm3
= ________
6. Repetir los pasos del 1 al 5 con la segunda muestra.
7. Calcule el error absoluto y el error relativo (porcentaje de error) cometido para cada uno de los
valores de las densidades experimentales halladas.
A PARTIR DE LOS DATOS ANTERIORES COMPLETE Y DESARROLLE:
MEDICIÓN AGUA ALCOHOL
Masa de picnómetro vacío (g)
Masa de picnómetro con la muestra (g)
Masa del líquido (g)
Volumen del líquido (ml)
Densidad (g/ml _o g/cm3)
Densidad Relativa
Densidad Tabulada (g/ml)
Error absoluto (g/ml)
Error Relativo%
Procedimiento para determinar la densidad de un líquido mediante del Hidrómetro (densímetro):
8. Para determinar la densidad de un líquido con el densímetro llene una probeta hasta el 80%
de su volumen total.
9. Introduzca el densímetro y rótelo suavemente.
10. Una vez se detenga el densímetro haga la lectura en la escala directamente (mire bien el
menisco). Tome y anote la lectura observada.
A PARTIR DE LOS DATOS ANTERIORES COMPLETE Y DESARROLLE:
Medición INSTRUMENTO Densidad Tabulada
Error Absoluto (g/
cm3)
Error Relativo (%)
Densidad de una bebida gaseosa g/cm3
Densidad de la Leche Entera g/cm3
Densidad de la Leche Descremada g/cm3
ANÁLISIS
1. Son confiables estos métodos para determinar la densidad de un líquido? Explique por qué?
2. Como afecta la presión y la temperatura a la densidad en un líquido?
3. Por qué en algunas tablas de densidad de líquidos aparece anotado el valor de la presión y de la
temperatura a la cual se realiza la medición de la densidad?
4. Enuncie y explique mínimo tres causas que pueden afectar la determinación de la densidad de un
liquido por los métodos empleados. Recuerde que la temperatura y la presión se han mantenido
constantes en la práctica, por tanto no pueden considerarse como causas.
BIBLIOGRAFÍA
[1] FRUMENTO, Antonio. Elementos de Biofísica. Tercera Edición. Idoyma. Barcelona 1995.
[2] WOLFE, Drew Química general orgánica y Biología. Mc Graw Hill. Última Edición
[3] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed.: Editorial Reverte.
[4] NASSAR, Víctor. Química Médica aplicada a la Bioquímica. Edición 2003.
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO
BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período:2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:DENSIDAD DE SÓLIDOS
Practica N° 2
INTRODUCCIÓN
La densidad de sólidos es una magnitud física que posee gran importancia y tiene diversas
aplicaciones en el campo de la medicina, entre algunas de ellas podemos citar la “Densitometría
ósea" que es un procedimiento que consiste fundamentalmente en medir la densidad de la masa
ósea de una persona. Este examen tiene gran aplicación en el diagnóstico de la osteoporosis,
enfermedad que se presenta por la disminución en la fijación del calcio en los huesos y es más
frecuente en mujeres mayores, debido a la baja en la producción de Hormonas.
La densidad de una sustancia es la masa de una unidad de volumen de la misma. Así, en el sistema
C.G.S, la densidad de una sustancia corresponde a la masa en gramos de 1 mililitro o 1 cm3 de la
Misma. Por ejemplo la densidad del agua es 1gcm3 debido a que 1 cm3 de agua tiene una masa de
1 gramo.
De acuerdo a la definición anterior, conocidas la masa (m) de una sustancia y el volumen que
ocupada (v), la densidad de la sustancia se calcula a través de la siguiente fórmula:
ρ=mv
En la práctica densidad de sólidos se determinara la densidad del hueso y de otros sólidos aplicando
el principio de Arquímedes.
Nota: Los estudiantes deben consultar previamente a la práctica los siguientes temas sobre la
densidad: Concepto, unidades de medida, densidad relativa, efectos de la presión, efectos de la
temperatura y su aplicación en el campo de la medicina.
OBJETIVOS1. Determinar la densidad de un sólido por el método de inmersión.
2. Identificar los factores que pueden incidir en la determinación del valor de la densidad de un sólido.
MATERIALES
Balanza
Agua
Probeta
Beackers
Hueso,
caucho
Cobre
PROCEDIMIENTOEl procedimiento para determinar la densidad de un sólido por el método de inmersión está basado
en la medición de su masa y su volumen.
1. Con ayuda de una balanza determine la masa del solido m = _______g.
2. Tome una probeta y vierta agua en ella hasta cierto volumen Vi= ________ cm3
De tal manera que al sumergir el sólido posteriormente pueda leer el volumen final en la probeta.
Evitando cualquier derrame de agua.
3. Sumerja suavemente totalmente el sólido en la probeta. ¿Qué le ocurre al nivel del líquido en la
probeta? ¿Por qué? Llámelo volumen final Vf = ______ cm3
4. El sólido al ser totalmente sumergido desaloja un volumen de líquido igual a su volumen, por tanto
podemos determinar su volumen por la relación Vsolido = Vf –Vi = ___________cm3
5. Calcule la densidad absoluta del sólidos ρ( sol )=mvsolido
6. De acuerdo a la consulta realizada previamente calcule la densidad relativa de cada sólido
ρRel (sol )=¿ ¿
7. Calcule el error absoluto obtenido en la determinación de la densidad experimental respecto a la
densidad tabulada del sólido.
E|¿|=¿¿
8. Calcule el error relativo (ó porcentaje de error) obtenido en la determinación de la densidad
experimental respecto a la densidad tabulada del sólido.
ERel=¿
9. Repita los pasos 1 a 8 del procedimiento anterior para calcular la densidad de cada una de las
muestras entregadas.
A PARTIR DEL PROCEDIMIENTO ANTERIOR COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA
MAGNITUDES UNIDADESSolido 1 Solido 2 Solido 3
Masa (g)
Volumen Inicial cm3
Volumen Final, Vf cm3
Volumen del sólido cm3
Densidad (g/ml)
Densidad Relativa -
Densidad Tabulada (g/ml)
Error absoluto (g/ml)
Error Relativo %
ANÁLISIS
1. ¿Considera usted confiable el método de inmersión para determinar la densidad de un sólido?,
Por qué?
2. ¿Cómo afecta la presión y la temperatura la densidad en un sólido?
3. Enuncie y explique mínimo tres causas que pueden afectar la determinación de la densidad de un
sólido por el método empleado. Recuerde que la temperatura y la presión se han mantenido
constantes en la práctica, por tanto no pueden considerarse como causas.
BIBLIOGRAFÍA
[1] FRUMENTO, Antonio. Elementos de Biofísica. Tercera Edición. Idoyma. Barcelona 1995.
[2] SIMON G.G. Mac DONALD, DESMOND M. BURNS Física para las ciencias de la vida y de la salud. Ed.: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. 1989.
[3] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed. : Editorial Reverte.
[4] PARISI, Mario Temas de Biofísica Mc Graw Hill Interamericana, Santiago de Chile 2001.
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
Curso:
BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período:2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN
SUPERFICIAL DE UN LIQUIDO
Practica N° 3
INTRODUCCIÓNUna de las propiedades más importantes de un líquido es su tendencia a disminuir su superficie. La
superficie se comporta de hecho como si fuera una piel elástica que tratase de disminuir
constantemente su área. La cohesión interna, la atracción entre las moléculas del fluido, es un
atributo básico que distingue los líquidos de los gases. En condiciones de ingravidez, una gota de
líquido adquiere una forma esférica, minimización de su área superficial. Así mismo, en un lago
plano y en calma la superficie del agua es plana y sin rizos, ya que es la condición que minimiza el
área superficial. Los insectos acuáticos pueden así caminar por encima de la superficie del agua, ya
que su peso está compensado por la resistencia de la superficie a su deformación.
La fuerza de cohesión de cada molécula con las que la rodean se compensa totalmente para las
moléculas situadas en el interior del líquido, pero no así para las situadas en su superficie. Este
hecho, ilustrado esquemáticamente en la figura 1, comporta la necesidad de realizar un trabajo no
nulo para llevar una molécula del fluido hasta la superficie de este, almacenándose de este modo
una cierta "energía superficial. En la formación de la interface que provoca el paso del mayor
número posible de moléculas del líquido hacia el interior del mismo, minimizando así el área de la
superficie y por lo tanto la energía superficial almacenada en esta. Un volumen dado de líquido, en
ausencia de fuerzas externas, tenderá de esta manera a formar una gota esférica que haga mínima
el área de la interface.
La tensión superficial del Líquido se puede calcular a partir de la fórmula:
F t . s=γ ∆ l (3.1)
Donde Ft.s es la fuerza de tensión superficial de un líquido, es la constante de proporcionalidad
y recibe el nombre de tensión superficial del líquido.
Naturalmente, la tensión superficial es una propiedad de cada fluido, en la medida que las moléculas
de cada fluido tienen distintas fuerzas de atracción y, por supuesto, si se disuelve una sustancia en
un fluido, la disolución tiene una tensión superficial distinta del fluido disolvente. En general la tensión
superficial de un líquido depende de su temperatura, aunque fuera de esto es una característica del
líquido.
En el S:I , la unidad de tensión superficial es el Newton por metro ( Nm
¿ y en el sistema C.G.S, la
unidad es la Dina por Centímetro ( Dinacm
¿ .
Método de gotas. En la formación de una gota en el extremo de un tubo, podemos suponer que el
tamaño máximo de la gota que puede quedar sostenida por el tubo es tal que el peso de la misma
iguala las fuerzas de tensión superficial que actúan sobre la circunferencia del estrechamiento que se
muestra en la figura 2. Asi pues, un instante antes de que se desprenda la gota se verificará.
mg=2πrγ ¿3.2)
y como el radio r del estrechamiento es proporcional al radio R del tubo, es decir r = kR, se puede escribir
mg=2πkRγ (3.3)
lo que constituye la ley de Tate: El peso de la gota que cae es proporcional al radio del tubo y a la tensión superficial del líquido.
Figura 2. Formación de una gota de líquido en el extremo de un tubo Esta
relación proporciona la base de un método para la medida de la tensión
superficial. Para ello se utiliza un aparato llamado estalagmómetro representado
en la figura 4 y que permite el flujo lento, en forma de n gotas prácticamente
idénticas, de un volumen V de unido comprendido entre dos marcas en el
aparato. El volumen de cada una de las gotas será Vn , y ρ es la densidad del
fluido, la ecuación (3.3) conduce a:
Despejando para γ, se tiene que ρVgn
=2πkRγ
γ=[ Vg2 πkR ] ρn=k ' ρn (3.4)
Donde k 'es una constante cuyo valor es independiente de la naturaleza del líquido utilizado. Contando el número ρ1 de gotas, n1 que se forman con el mismo volumen V de otro líquido de tensión superficial γ1 densidad ρ1 se tendrá:
γ '=k ' ρ 'n'
(3.5)
Dividiendo miembro a miembro las dos ecuaciones para la tensión superficial (3.4) y (3.5), se tiene
γγ '
= ρn'ρ ' n→ γ=γ ' ρn'ρ' n (3.6)
La tensión superficial es una importante propiedad aplicable a los líquidos biológicos, por ejemplo
uno de los factores de los cuales depende la resistencia del pulmón al estiramiento es el carácter
tenso activo de una sustancia \surfactante" secretada por el epitelio alveolar; así mismo la prueba de
"Hay" permite establecer si hay o no presencia de bilis (actúa como tenso activo) en una muestra de
orina.
Nota: Los estudiantes deben consultar previamente a la práctica los siguientes temas sobre la
tensión superficial: Concepto, unidades de medida, efectos de la presión, efectos de la temperatura y
su aplicación en el campo de la medicina.
OBJETIVOS1. Determinar experimentalmente la tensión superficial de un líquido dado y relacionar su resultado
con los factores que la afectan.
2. Reforzar el concepto de tensión superficial previamente expuesto en clase teórica.
MATERIALESEstalagmómetroAgua.Soporte universalJeringas (sin agujas)Alcohol.TermómetroPera de plástico con rueda manualBeacker pequeñoPinza para tubos
PROCEDIMIENTOPara la medida de la tensión superficial de un líquido mediante el estalagmómetro realice las
siguientes operaciones:
1. Asegúrese que tanto el estalagmómetro como el Beacker se encuentren perfectamente limpios y
secos.
2. Anote la temperatura a la cual se encuentra el líquido con su error de incertidumbre:___±__ °C
3. IMPORTANTE: no tocar con los dedos la salida del estalagmómetro porque podría dañarse.
4. En la figura 3 se presenta un esquema de la
pera de plástico con rueda manual. Para
succionar debe, en primer lugar, hacer el
vacío en su interior, pulsando el símbolo que
emerge al girar la rueda manualmente.
Después, hay que sumergir el extremo
inferior del estalagmómetro en el líquido y
girar la rueda manualmente. Con esto se
consigue succionar el líquido.
5. Introduzca, el líquido problema por el extremo
inferior del estalagmómetro (previamente
depositado en el vaso de precipitados),
succionando con la pera de plástico por el
extremo superior hasta sobrepasar el enrase
A (ver figura 4). Deberá prestar especial cuidado de que al succionar no pase liquido al tubo de
la pera de plástico lo cual dificultaría la limpieza posterior del equipo.
5. A continuación retire el vaso del extremo inferior del estalagmómetro y, abriendo mediante Presión
la válvula V de la pera de plástico, deje fluir libremente el líquido por el extremo Inferior del tubo
(recogiéndolo en el vaso de precipitados). Cuente y anote en una tabla de datos el número de gotas
que se forman al pasar el menisco del líquido desde el enrase A hasta el enrase B.
6. Repita los pasos anteriores tres veces, o el número de veces adecuado si se observa que el
número de gotas que toma cada experimentador varia significativamente.
A PARTIR DEL PROCEDIMIENTO ANTERIOR COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA
NOMBRE DEL EXPERIMENTADOR NÚMERO DE GOTAS
7. Una vez realizadas las medidas para el líquido problema, limpie cuidadosamente con agua el
estalagmómetro y el vaso de precipitados, enjuagándolos finalmente con agua destilada.
8. Repita a continuación todo los pasos descritos de 1 al 6 utilizando esta vez agua destilada durante
la experiencia y estableciéndolo como líquido patrón para los cálculos.
A PARTIR DEL PROCEDIMIENTO ANTERIOR COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA
NOMBRE DEL EXPERIMENTADOR NÚMERO DE GOTAS
ANÁLISIS
1. De acuerdo a la temperatura del agua obtenga de una tabla la tensión superficial del agua.
agua=___________2. Aplique la ley de Tate combinada para los dos líquidos (Ecuación 3.6) y determine la tensión
superficial para el líquido problema.
liq-pro=___________3. A partir de la temperatura del líquido problema, encuentre el valor de la tensión superficial en
una tabla de datos.
(liq-pro)tab=__________
4. Calcule el error absoluto a partir de la tensión superficial del líquido problema (liq-pro) y el valor
de la tensión superficial tabulado ((liq-pro)tab).
Eabs=_______________
5. Si tapamos con el dedo la abertura superior del estalagmómetro dejan de caer gotas, así que
no se trata únicamente de la fuerza de la gravedad la que origina la caída de las gotas. ¿Qué fuerza
además de la gravedad permite que se venza la tensión superficial del líquido en el estalagmómetro?
6. Porque hemos utilizado el estalagmómetro y no el gotero o cuentagotas para medir la tensión
superficial?
Bibliografía[1] GONZALEZ, Ibeas J. Introducción a la física y Biofísica. Alambra. Última Edición.
[2] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed. : Editorial Reverte.
[3] Mc DONALDS, Burns Física para las Ciencias de la Vida y de la Salud. Addison-
Wesley Iberoamericana.
[4] LOBELO, Tulia, DUVA, Jaime, RODRIGUEZ, Jesús Manual de Laboratorio de Química
Aplicada a las Ciencias de la Salud.
[5] NASSAR, Víctor. Química Médica aplicada a la Bioquímica. Edición 2003.
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PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
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Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO:
BIOFISICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período :2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:VISCOSIDAD DE FLUIDOS
NEWTONIANOS
Practica N° 4
INTRODUCCIÓNLas diferencias entre sólido, líquido y gas se pueden explicar en función de las fuerzas que ligan a
las moléculas. En los sólidos las moléculas están rígidamente ligadas, por lo que tendrán forma y
volumen definidos. En los líquidos, las moléculas no están unidas con la fuerza suficiente para
mantener una forma, pero será para mantener un volumen definido. El líquido se adapta al recipiente
que lo contiene, pero mantiene su volumen (una bebida gaseosa se adapta a su botella o a un vaso,
pero su volumen sigue siendo igual 33 cc, p. ej.). En los gases las moléculas no están unidas, por lo
que carecen de forma y volumen definidos. Ahora se observa que tanto los líquidos como los gases
pueden fluir; es decir, pueden formar corrientes, por eso se les llama fluidos.
La viscosidad es una propiedad de los unidos, relacionada con su movimiento. Desde hace siglos se
sabe que el agua no se mueve sola. Los ríos huyen porque hay una cierta pendiente desde donde
nacen hasta el mar; para regar los campos era necesario hacer conductos inclinados para que el
agua se moviera, y hoy en día se utilizan motores para bombear el agua. Todo esto sucede porque
las moléculas del fluido chocan unas con otras y se pierde energía. Por eso hay que suministrar
energía, (energía potencial con las pendientes, o presión) para mover los líquidos.
La viscosidad es una propiedad de los líquidos que explica la relación entre la fuerza aplicada para
moverlos y la velocidad con que se mueven. Imaginémonos una botella inclinada con agua en su
interior, el agua sale sin problemas pues su viscosidad es relativamente baja. Sin embargo, si
empleamos ahora la misma botella con la misma inclinación pero esta vez con miel, a esta ultima le
cuesta más el fluir porque es mucho más viscosa que el agua. Un fluido newtoniano es aquel cuya
viscosidad es constante (no depende de la fuerza que se le aplica para que fluya).
Ecuación de Poiseuille Para que un fluido se mueva por una conducción cilíndrica a una cierta
velocidad, debido a la Viscosidad es necesario suministrarle una cierta presión. Existe una relación
entre la presión aplicada (sobrepresión ΔΡ) la longitud L de la conducción, su radio r, su sección o
superficie A, la velocidad vdel fluido y su viscosidad η:
∆ P=[ 8ηLπ r4 ] A v (4.1)
Si la conducción es vertical, la sobrepresión que hará moverse el
fluido estará causada por la diferencia de alturas del líquido (presión
hidrostática). En la parte inferior de la conducción existe más presión
al tener al líquido encima.
Así, la diferencia de presión entre los extremos de la conducción será
ΔP=ρgL (4.2)teniendo en cuenta que la conducción tiene sección circular de área
A=(π R2) (4.3)
y que que la velocidad media del fluido es:
v= espacio recorridotiempoempleado
= Lt
( 4.4 ) Figura conducción vertical
Remplazando (4.2), (4.3) y (4.4) obtenemos:
ρgL=[ 8ηLπ r4 ]π r2 L
t (4.5)
Simplificando la ecuación (4.5) podremos despejar la viscosidad como:
η=ρt [ gr 2
8 L ] (4.6)
Supongamos ahora que utilizamos una conducción y que medimos el tiempo t1 que tarda en fluir por
ella un líquido 1 (con densidad ρ1 y viscosidad η1). Tras esto limpiamos la conducción, hacemos
pasar un líquido 2 (ρ1 y η2) y medimos el tiempo t2 que tarda en fluir. Aplicando (4.6) a los dos
líquidos.
η1= ρ1t 1[ gr2
8L ] η2= ρ2t 2[ gr2
8 L ] (4.7)
Dividiendo ambas expresiones en (4.7), los términos comunes se
simplifican por lo que obtenemos:
η1
η2=ρ1 t 1ρ2 t 2
(4.8)
Podemos despejar la viscosidad del líquido 2
η2=[ ρ2t 2ρ1t 1 ]η1
(4.9)
Con la ecuación (4.9) podremos obtener la viscosidad de un cierto
líquido problema. A partir de un líquido de referencia (agua), de
densidad (ρ1) y viscosidad (η1) conocidas y mediremos el tiempo
que tarda en fluir (t1) por una conducción. Haremos fluir el líquido
problema de densidad conocida (ρ2) por la misma conducción y mediremos el tiempo que tarda (t2).
OBJETIVOS
1. Determinar la viscosidad fluidos newtonianos mediante el viscosímetro de Canon - Fenske.
2. Reforzar el concepto de viscosidad previamente expuesto en clase teórica.
MATERIALES
Viscosímetro de Canon – FenskeVasos de precipitadosCronometroLiquido problema (etanol al 100% )Soporte universalAgua.Pera de plásticoTermómetroPinza para tubos
PROCEDIMIENTO
1. Coloque el viscosímetro con ayuda de la pinza para tubos en el soporte
universal asegurándose que la rama B quede vertical.
2. Inyectar agua en el viscosímetro por la rama B hasta llenar el depósito A
3. Aspirar con la pera de plástico por la rama C hasta que el agua ascienda
por encima de las marcas de referencia.
4. Retirar la pera de plástico y medir el tiempo que tarda el líquido en fluir
entre las marcas de referencia (con su error). Repetir el proceso mínimo
tres veces para determinar el valor más probable (promedio).
TABLA DE DATOS – AGUANombre de Experimentador Tiempo (seg)
Promedio
5. Limpiar el viscosímetro y repetir el procedimiento con el líquido de Análisis. Anote los resultados.
TABLA DE DATOS – LIQUIDO PROBLEMANombre de Experimentador Tiempo (seg)
Promedio
ANÁLISIS
1. A partir de la temperatura del laboratorio obtenga de una tabla la densidad y viscosidad del agua
con su error.
ρH20=____________ g/ml ηH20=____________ cp
2. A partir de la temperatura del laboratorio obtenga de una tabla la densidad del líquido problema
con su error.
ρLP=____________ g/ml
3. Calcular la viscosidad del líquido problema con su error mediante la ecuación (4.9).
ηliq_pro= ________________
4. Calcule el error absoluto a partir de la viscosidad del líquido problema calculada en el paso anterior
y el valor de la viscosidad del liquido problema tabulada. Diga cuales pueden ser las posibles
causas de las desviaciones:
Eabs= ______________
5. Si es posible, mida la densidad del líquido problema con ayuda de una balanza tal y como se
describe en la practica 1. Calcule nuevamente la viscosidad del líquido problema con la ecuación
(5.9). Analizar la influencia de utilizar un valor de densidad tabulado o medido en el valor de la
viscosidad del líquido problema.
ηliq_pro= ________________
BIBLIOGRAFIA
[1] GONZALEZ, Ibeas J. Introducción a la física y Biofísica. Alambra. Última Edición.
[2] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed.: Editorial Reverte.
[3] Mc DONALDS, Burns Física para las Ciencias de la Vida y de la Salud. Addison-
Wesley Iberoamericana.
[4] LOBELO, Tulia, DUVA, Jaime, RODRIGUEZ, Jesús Manual de Laboratorio de Química Aplicada a
las Ciencias de la Salud.
[5] NASSAR, Víctor. Química Médica aplicada a la Bioquímica. Edición 2003.
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO:
BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período : 2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:FUERZA ELÁSTICA EN EL CUERPO
HUMANO. LEY DE HOOKE
Practica N° 5
INTRODUCCIÓN
Todo cuerpo real, bajo la acción de las fuerzas aplicadas sobre él, se deforma, es decir, varían sus
dimensiones y forma. Como fuerzas de reacción aparecen fuerzas elásticas (o recuperadoras), que
se oponen a las de acción deformante. Su origen es el campo las fuerzas intermoleculares
determinantes del equilibrio estructural del cuerpo. La deformación recibe el nombre de elástica, si
después de cesar la acción de fuerza el cuerpo vuelve a tomar las dimensiones y la forma iniciales.
Por su parte, los cuerpos inelásticos son los que tras la acción deformadora no recobran su forma y
estructura iniciales (alambre de hierro dulce). Las deformaciones elásticas se observan cuando la
fuerza que condiciona la deformación no supera cierto Limite (límite de elasticidad) determinado para
cada cuerpo concreto.
Tomemos un resorte que en estado no deformado tiene una longitud (lo), luego alejemos uno de los
extremos del resorte, mientras que el alargamiento del resorte lo vamos a examinar como la
coordenada x del extremo opuesto, que se cuenta desde la posición de esta que corresponde al
resorte no deformado.
La figura (a) corresponde al resorte no deformado, mientras la figura (b) corresponde al resorte
estirado. Como muestra la experiencia, con pequeñas deformaciones el alargamiento del resorte
Δl=l−l0 Resulta ser proporcional a la fuerza de tracción Δl∞F elas y (F elas=Faplc según la primera
condición de equilibrio). De manera correspondiente, la fuerza elástica es proporcional al
alargamiento del resorte:
F elas=k ∆ l (5.1)
El coeficiente de proporcionalidad k recibe el nombre de
coeficiente de rigidez del resorte. La afirmación acerca
de la proporcionalidad entre la fuerza elástica y la
deformación se denomina Ley de Hooke.
La figura (c) corresponde al resorte comprimido, porque al comprimir el resorte también surgen
Tensiones elásticas pero de otro signo. Analizando las figuras (b) y (c), se pude escribir que:
F elas=−kx (5.2)
Exclusivamente al cuerpo con el que se experimenta, de modo que si se ensaya con el otro cuerpo,
la constante adquiere un valor diferente. Así la elasticidad se refiere a la capacidad que tiene un
objeto (solido) de regresar a su estado original una vez cesa la fuerza que lo ha deformado.
En el cuerpo humano el concepto de elasticidad es de suma importancia; en efecto, las arterias son
más elásticas que las venas que son más distensibles pero menos elásticas y esta diferencia justifica
la función que cada vaso cumple en el sistema cardiovascular, así las arterias junto con las arteriolas
son vasos de resistencias diseñados para soportar altas presiones y regresan a su estado normal
una vez terminada dicha presión; las venas en cambio, son vasos de capacitancia diseñados para
almacenar sangre, pero sometidos a altas presiones ya no regresan a su estado normal. Por otra
parte la resistencia de los pulmones al estiramiento depende en parte de la elasticidad de los tejidos
pulmonares, particularmente las fibras elásticas.
Nota: Los estudiantes deben consultar previamente a la práctica los siguientes temas sobre las
fuerzas elásticas: Concepto, constante del resorte, deformación, pendiente de una línea recta,
ecuación de la línea recta, .
OBJETIVOS
Determinar de manera experimental la fuerza elástica (Fe) que ejerce un resorte cuando sobre él,
actúa una fuerza deformadora (Fg) y la constante (K) de elasticidad del resorte.
MATERIALESBase soporte
Juego de pesas
Muelle helicoidal (resorte)
Porta pesas
Pinzas
Regla
PROCEDIMIENTO
En este experimento determinamos por un lado la deformación que sufre un
resorte cuando se cuelga un cuerpo en el extremo libre y por otro lado el
peso del cuerpo que representa la fuerza deformadora. Este proceso se
repite con diferentes cuerpos para recolectar varios datos, luego se
representan gráficamente los datos en un plano x - y para descubrir la
relación funcional que hay entre la fuerza y la deformación.
1. Prepara el montaje según la figura determina la longitud del resorte
cuando esta sin pesas.
Llámela Lo = ________cm.
2. Cuelgue en el extremo libre del resorte el porta pesas con una pesa de 50
g y determine la longitud final que adquiere el resorte.
Llámela Lf = _________cm.
3. Calcule la deformación sufrida por el resorte ∆ L:
∆L = Lf - Lo = ___________cm
4. Calcula la fuerza deformadora producida por el peso del cuerpo suspendido, Fg = m x g. Anota el
resultado en la tabla de datos.
5. Repite los pasos 2, 3 y 4 para masas de 100 g, 150 g, 200 g, y 250 g.
6. Cuelgue ahora en el extremo libre del resorte un cuerpo de masa no tabulada (MNT), determine la
longitud que adquiere el resorte y con ello calcule la deformación ΔL que sufre el resorte. Anote
los resultados en la tabla mostrada a continuación.
A PARTIR DEL PROCEDIMIENTO ANTERIOR COMPLETE LA SIGUIENTE TABLA
N Masa (g)
Fg(Dinas) Lo(cm) Lf (cm) ΔL=Lf - L0 (cm)
Kn=FgΔL
1 502 1003 1504 2005 2506 MNT - -
ANÁLISIS
1. Construye en un plano cartesiano X vs Y la grafica FgVs ΔL
2. Es su grafica línea recta? Si es línea recta calcule su pendiente.
3. Mediante un ajuste matemático determine la ecuación de la recta.
4. A que magnitud física corresponde la pendiente de la recta?
5. Según su gráfica, ¿cuál sería la deformación del resorte si le aplicamos una fuerza de 5 N?
6. Use la ecuación de la recta encontrada en el punto N° 3 para calcular el peso y la masa del cuerpo
de masa no tabulada (MNT) usado en el numeral 6 del procedimiento. Compruebe el valor de la
masa usando la balanza.
7. La ley de HOOKE indica que la fuerza elástica es directamente proporcional a la deformación
sufrida por el resorte. ¿Se satisface la ley de HOOKE?
BIBLIOGRAFICO [1] FRUMENTO, Antonio. Elementos de Biofísica. Tercera Edición. Idoyma. Barcelona 1995.
[2] SIMON G.G. Mac DONALD, DESMOND M.BURNS Física para las ciencias de la vida
y de la salud. Ed.: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. 1989. [3] CROMER, Alan H.c Física para
las Ciencias de la Vida. 2 ed. : Editorial Reverte.
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO:
BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período: 2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:CALORIMETRÍA EN SOLIDO Y LÍQUIDOS
Practica N° 6
INTRODUCCIÓNCuando cambia la temperatura de un cuerpo de masa (m) desde T1 hasta T2, se le debe suministrar
una cantidad de calor (Q) que es directamente proporcional al producto de la masa por el cambio de
temperatura ΔT = T 2−T 1.
Si por ejemplo, calentamos agua para hacer café, necesitaremos suministrar el doble de calor para
calentar dos tazas de agua que para calentar una sola, siempre que la variación de temperatura sea
la misma. La cantidad de calor requerida también depende del tipo material; por ejemplo se requieren
4190 J de calor para elevar la temperatura de 1 Kg de Agua en 1 °C, pero solo 910 J para elevar la
temperatura de 1 Kg de Aluminio en 1 °C. De lo anterior se desprende que la fórmula para determinar
la cantidad de calor es:
Q = c x m x ΔT (6.1)
Donde:
c = calor especifico del material. Este valor difiere para cada material. El calor específico del agua es
aproximadamente 4190 J
K gOCó1 Calg° C
:
El calor especifico (c) tiene que ver con las propiedades internas de los materiales, depende de los
electrones que forman parte de los átomos del material, como es el caso de los sólidos y las
oscilaciones que presenta en su estructura cristalina. En el caso de los gases, la capacidad calorífica
tiene que ver con la dinámica de las partículas que forman parte del gas. El calor específico de una
sustancia es la cantidad de calor que es necesario suministrar a una unidad de masa de dicha
sustancia para elevar su temperatura en un grado. Así por ejemplo el calor específico del platino es
0,032 Calg° C significa que un gramo de platino necesita de 0,032 caloríficas para elevar en 1 °C su
temperatura.
El principio de equilibrio térmico dice que cuando dos sistemas o sustancias, a diferentes
temperaturas, se ponen en contacto dentro de un recipiente aislado, alcanzaran finalmente la misma
temperatura como resultado de la transferencia de energía térmica de los cuerpos calientes a los
fríos.
La calorimetría es la medida de la cantidad de calor y tiene por objeto medir las cantidades de calor
desprendidas o absorbidas por los cuerpos en los intercambios de energía calórica; en consecuencia
permite conocer el calor específico o los calores de transformación de una sustancia, o la
temperatura final de una mezcla.
OBJETIVOS
1. Aplicar los conceptos teóricos de calor, temperatura y equilibrio térmico que permiten explicar los
mecanismos de la termorregulación corporal.
2. Determinar experimentalmente el calor específico de un sólido (metal).
MATERIALES Calorímetro de mezclas con sus accesorios: agitador, termómetro y tapa aislante. Beaker de 100 cm3 Solido (metal) problema: Cubo de 1 cm de Cobre o aluminio. Trípode con malla de asbesto Agua Mechero de Bunsen Balanza Hilo para sujetar muestra.
PROCEDIMIENTOSi deseamos determinar el calor específico (C) de un sólido de masa (m), el curso de la experiencia
incluye los siguientes pasos o etapas:
1. Determínese la masa (Mp) del calorímetro (recipiente interior) que tiene su calor específico (Cp).
2. Viértase en el calorímetro (recipiente interior) una cierta cantidad de agua de masa M, y
Determínese la masa del calorímetro con agua (Mq)
3. Mídase la temperatura del agua (y recipiente interior) t1.
4. Determínese la masa (m) del solido problema y sumérjase durante 10 minutos en agua en
ebullición.
5. Mídase la temperatura (t2) del agua en ebullición, la misma del solido problema, y en forma rápida
pásese el sólido al calorímetro con agua y temperatura t1, tápese.
6. Agítese constantemente el sistema hasta observar la temperatura de equilibrio t, que alcanza el
sistema t1 < t < t2
CALCULOS
1. Hallar la masa del agua utilizada: M=M ' '−M '
2. Aplicando la ley fundamental de la calorimetría ΣQ = 0, es decir,
Q1+Q2+Q3=0Donde
Q1 = calor perdido por el cuerpo problema
Q2 = calor ganado por el agua
Q3 = calor ganado por el calorímetro
Se tiene que:
m∙C ( t−t2 )+M ∙CH 2O (t−t 1 )+M ' ∙C ' . (t−t 1 )=0
Despejando para el cuerpo problema
−m ∙C ( t− t2 )=M ∙CH 2O (t−t1 )+M ' ∙C' ∙ (t−t1 )m∙C ∙ (t 2−t )=M ∙CH 2O (t−t 1 )+M ' ∙C ' ∙ (t−t 1 )m∙C ∙ (t 2−t )=¿(M ∙CH 2O
+M ' ∙C ') ∙ ( t−t1 )
C=¿(M ∙CH 2O
+M ' ∙C' )∙ (t−t 1 )m∙(t 2−t )
Donde
CH 2O=1 Calg°C
C = Calor especifico del material del calorímetro.
3. Hallar el porcentaje de error cometido en la práctica, previa consulta del calor específico tabulado
o teórico del solido problema.
ANÁLISIS1. Es confiable este método para determinar el calor especifico (c) de un sólido? Explique por qué?
2. ¿Considera usted que a partir del calor especifico (c) del solido problema que se determino en la
práctica, se puede determinar el tipo de material del solido empleado? Explique por qué?
4. Enuncie y explique mínimo tres causas que pueden afectar la determinación del calor especifico
de un sólido por el método empleado.
BIBLIOGRAFIA[1] STROTHER, G.K. Física aplicada a las Ciencias de la salud. Ed.: Mc. Graw Hill.
Ultimo edition.
[2] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed: Editorial Reverte.
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo
Social - OdontologíaNutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO:
BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período: 2017
Horas Practicas:2
Nombre de la práctica:LENTES CONVERGENTES Y
DIVERGENTES
Practica N° 7
INTRODUCCIÓNUna lente es todo medio transparente limitado por dos superficies curvas o por una curva y una
plana. Se hacen de discos circulares de diversos materiales que se tallan y pulen hasta que
adquieran la forma deseada. Hay dos tipos básicos de lentes simples: convergentes (convexas) y
divergentes (Cóncavas).
Las lentes emplean el fenómeno de la refracción de la luz, de modo que para lentes esféricos los
rayos de luz que inciden paralelos al eje principal (línea imaginaria perpendicular a la lente en su
centro), al refractarse se dirigen hacia la parte más gruesa de la lente. Es por ello que las lentes
convergentes son más gruesas en el centro que en los bordes y las cóncavas (divergentes) más
delgadas en el centro que en los bordes.
Las imágenes que se producen cuando un objeto se sitúa frente a una lente pueden ser reales
proyectables en una pantalla) o virtuales (no pueden recogerse en pantalla). Las imágenes reales se
Producen por cortes de los rayos emergentes (los que salen de la lente) y las virtuales se producen
por cortes de prolongaciones de los rayos emergentes. El ojo humano es un sistema complejo de
lentes ya que la luz que llega al mismo debe pasar por distintos medios refringentes antes de
enfocarse en la retina. Si el ojo humano es emétrope (normal) las imágenes que produzcan lentes
externas, reales o virtuales, deben formarse como reales en la retina.
La fórmula de Descartes, aplicada a lentes delgadas, es:
1d0
+ 1d i
=1f (7.1)
donde do y di son respectivamente, la distancia objeto y distancia imagen con relación a la lente y f
es la distancia focal (distancia entre la lente y el foco). La ecuación de las lentes o formula de
Descartes se aplica tanto a lentes convergentes como a las divergentes siempre que se siga una
cierta convención de signos, de acuerdo al autor del libro o capítulo de óptica correspondiente. Así
una posible convención es:
1. f tiene valor positivo para lentes convergentes y negativo para lentes divergentes
2. di es positivo si la imagen es real y negativo si es virtual.
3. do es positivo si el objeto es real.
Para una lente delgada el aumento lineal está dado por:
M= Tamaño delobjetoTamañode la imagen
=h0
hi (7.2)
Con el signo negativo para distinguir entre los objetos derechos e invertidos y las imágenes de
acuerdo con la siguiente regla: El signo positivo se utiliza para imágenes y objetos derechos; el
negativo se utiliza cuando uno de los dos es invertido.
La potencia ó poder de refracción de una lente en dioptrías se define como el inverso del valor
numérico de la distancia focal en metros. Así:
PR=1f
(7.3)
donde f debe estar en metros (m). Vemos que una lente muy “potente" tiene una distancia focal muy
pequeña. El ojo humano (emétrope) tiene un sistema de lentes con una potencia de 59 a 60
dioptrías positivas.
OBJETIVOS1. Distinguir las lentes convergentes de las divergentes.
2. Calcular o verificar experimentalmente la distancia focal de una lente convergente.
3. Determinar las distancias objeto (do) e imagen (di), en cada uno de los casos, al situar un Objeto a
diferentes distancias de una lente convergente.
4. Calcular el aumento producido por la lente para diferentes distancias del objeto frente a la lente.
5. Calcular o verificar experimentalmente la potencia de una lente convergente.
MATERIALES Dos (2) bancos ópticos de 50 cm cada uno o uno de 100 cm Lente convergente +28 Pantalla de proyección (1) Lente convergente +15 ó de potencia positiva desconocida Lámpara de proyección (1) Lente divergente -15 ó de potencia negativa desconocida Porta placas (1) Regla (auxiliar) de madera Placa de una ranura en L (1)
PROCEDIMIENTO 1. Se disponen los elementos como lo indica la figura 1:
2. Encienda la fuente luminosa, teniendo en cuenta la alineación correcta de los elementos con la
lámpara de proyección ubicándola en la posición 8.
3. Ubique la lente + 28 en la posición 15.
4. Coloque la lente convergente + 15 entre el objeto (ranura en L) y la pantalla y mantenga fija esta
posición.
5. Ajuste la pantalla hasta obtener una imagen nítida. Existe un rango en la posición de la pantalla
dentro del cual se observa la imagen.
6. Mida las distancias do y di y observe las características de la imagen en cada caso. Anote en la
tabla de datos
7. Repita los pasos 4 y 5 del procedimiento cambiando la distancia de la lente convergente + 15 con
el objeto (ranura en L)
8. Calcule las distancias focales (f) aplicando la ecuación de las lentes en cada caso particular.
9. Calcule el aumento (M) de la lente en cada caso particular.
10. Calcule el poder de refracción (PR) ó potencia de la lente en cada caso particular.
11. Llene la tabla siguiente, de acuerdo a las mediciones y cálculos realizados.
Tabla 1. Datos de la Experiencia
N° MEDICIÓN d0 d i f M (aumento) PR
1
2
3
4
ANÁLISIS1. Con los elementos en la misma disposición repita el numeral 2 cambiando la lente convergente
de + 15 por una divergente de - 15. Que observo? Que conclusión obtiene?
2. Comente los resultados obtenidos en la columna de f en la tabla 1.
3. Comente los resultados obtenidos en la columna de PR en la tabla 1.
4. De acuerdo con la tabla 1 en cual medición la imagen registra un mayor aumento? Porque?
5. Si el sistema de lentes que constituye el ojo humano se reemplazase por una sola lente Que tipo
de lente seria y cuanto su distancia focal? (Tenga en cuenta la introducción de esta práctica).
BIBLIOGRAFÍA[1] SIMON G.G. Mac DONALD, DESMOND M.BURNS Física para las ciencias de la vida y de la
salud. Ed.: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. 1989.
[2] CROMER, Alan H.c Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed. : Editorial Reverte.
[2] STROTHER G.K. Física aplicada a las ciencias de la salud. Mc Graw Hill. Ultima
UNIVERSIDAD METROPOLITANAGuía de Laboratorio
PROGRAMAS: Bacteriología - Medicina - Enfermería
Fisioterapia - Fonoaudiología Psicología Optometría - Trabajo Social - Odontología
Nutrición y Dietética
Componente de Formación: Básico Institucional
Área de Formación:CIENCIAS BÁSICAS GENERALES
CURSO:BIOFÍSICA
Semestre: PRIMERO
Código del Curso: 2804 Período:2017
Horas Practicas: 2
Nombre de la practica:Características de la imagen en el ojo emétrope
mediante el uso del simulador ocular
Practica N° 8
INTRODUCCIÓN
La figura 1 muestra las partes esenciales del ojo. El frente está cubierto por una membrana
transparente denominada córnea, detrás de la cual hay una región liquida clara (humor acuoso), una
abertura variable (Iris y La Pupila) y el lente cristalino. La mayor parte de la refracción ocurre en la
córnea debido a la diferencia entre su índice de refracción y el medio líquido que la rodea. La
membrana coloreada y circular del ojo (Iris), es un diafragma muscular que controla el tamaño de la
pupila y regula la cantidad de luz que entra al ojo que dilata la pupila en ambientes con luz de baja
intensidad y la contrae en presencia de luz de alta intensidad.
La luz que entra al ojo se enfoca por medio del
sistema de lentes de la córnea y el cristalino, sobre
la superficie posterior del ojo, denominada Retina, la
cual está compuesta por millones de células
sensibles llamadas bastoncillos y conos que
participan en la fototransducción.
El SIMULADOR OCULAR SOHH1 basado en el
modelo anatómico del ojo humano construido a
escala, cuya retina se encuentra situada
exactamente en el plano focal posterior donde se
forma la imagen, y por tanto de refracción emétrope.
1p+ 1q=1f
(8 .1 )
La ecuación 1 permite calcular la distancia focal ( f ) del lente a partir de los datos conocidos de
distancia objeto ( p) y distancia imagen ( q ).
El aumento lateral de una lente delgada ( M ) se define como la razón entre la altura de la imagen ( h´
) y la altura del objeto ( h ). El aumento lateral también se puede determinar mediante el negativo del
cociente entre la distancia imagen ( q ) y la distancia objeto ( p).
M=h ´h
=− qp
(8 .2 )
Figura 1.
Cuando el aumento lateral de una lente delgada ( M ) es negativa, la imagen formada es invertida y
se encuentra en el lado del lente opuesto al objeto.
OBJETIVO GENERAL
Determinar las características que identifican al ojo emétrope a partir de la imagen formada
en la retina del simulador ocular.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar el aumento de la imagen formada en el simulador Ocular a partir de los valores
medidos experimentalmente.
Determinar la potencia de la córnea a partir de los valores medidos experimentalmente.
Calcular el porcentaje de error de los datos medidos con respecto a los datos teóricos.
MATERIALES
Simulador Ocular (Modelo de Ojo Emétrope)
Mesa de soporte para el simulador ocular
Fuente luminosa
Opto tipos
Una regla de estudiante
Calculadora
PROCEDIMIENTO
Realizar el montaje de acuerdo a la Figura 2:
Figura 2
1. Coloque el proyector sobre la base.
2. Introdúzcalo el Optotipo en el Portaoptotipos ubicado frente al Proyector.
3. Mida el valor de la altura del objeto (h) en el Optotipo. (h) = __________cm.
4. Verifique que la lente de la córnea se encuentre alineado frente al Optotipo.
5. Desplace sobre la mesa el portaoptotipo mientras observa a través del orificio lateral (Mira) la
aparición de la imagen nítida del Optotipo en la retina.
6. Mida la distancia objeto ( p )exp =________ cm, desde el plano frontal de la córnea hasta el
Opto tipo.
7. La distancia imagen ( q ) desde el plano frontal de la córnea hasta la retina es de 20 cm.
8. Observe y anote el tamaño de la imagen (h´)exp=__________cm, formado en la retina.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
1. Describa las características de la imagen observada.
2. Según la Ec. 2 reemplace los datos de (p)exp y (q) para calcular el aumento lateral de la
cornea (M1) = _________ .
3. A partir del tamaño del objeto (h) y de la imagen (h`)teo calcule aumento: (M2) = ___________.
4. Compare los valores de (M1) y (M2), si son aproximadamente iguales utilice los datos de (q) y
la distancia focal (f ) = _____ para calcular la distancia objeto teórica (p)teo = _________ .
5. Utilice el valor del tamaño de la distancia objeto teórica (p)teo obtenido en el paso anterior
como valor teórico y compare con el (p)exp medido en el paso 6 del procedimiento para
calcular el porcentaje de error.
6. Responda. Si la imagen en la retina se da invertida, ¿Qué procesos se dan para que
observemos los objetos al derecho?
BIBLIOGRAFÍA
SERWAY, Raymond. Física. Mac Graw Hill. 4ta Edition. 1997
CROMER, Alan H. Física para las Ciencias de la Vida. Reverte. Última Edición.
GONZALEZ, Ibeas J. Introducción a la Física y Biofísica
MC DONALD, Burns. Física para las Ciencias de la Vida y de la Salud. Addison-Wesley.
Iberoamericana. Última Edición.
STROTHER, GK. Física aplicada a las Ciencias de la Salud. Mc Graw Hill. Latinoamericana.
Última Edición.
GIL DEL RIO, E. Óptica Fisiológica Clínica. Ediciones Toray. 4ta Edición. 1981.