COLEGIO VILLA RICA

MANUAL DE

LABORATORIO DE PRÁCTICAS

FÍSICA I

TERCER SEMESTRE

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CContenido Introducción……………………………………………………................ 3

Calendario de Prácticas………………………………………………….. 4

Reglamento interno del Laboratorio…………………………………….. 5

Precauciones dentro del Laboratorio……………………………………

6

Práctica 1 Magnitudes Fundamentales de la Física……………………………….

7

Práctica 2 Magnitudes derivadas de la Física………………………………………

11

Práctica 3 Instrumentos de Medición en la

Física…………………………………..

15

Práctica 4 Movimiento rectilíneo uniforme…………………………………………..

20

Práctica 5 Rapidez y

Velocidad……………………………………………………….

24

Práctica 6 Aceleración de la Gravedad………………………………………………

28

Práctica 7 Un cuerpo en caída libre………………………………………………….

32

Práctica 8 Segunda Ley de Newton………………………………………………….

36

Bibliografía…………………………………………………………………. 40

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IINTRODUCCIÓN

La experimentación dentro del Laboratorio es una herramienta esencial para la

enseñanza de las ciencias, en este caso particular la Física; permitiendo de esta manera vincular

esta disciplina con el mundo real, desarrollando en el educando habilidades individuales como

la observación, medición, interpretación, predicción y toma de decisiones dentro del ámbito de

la ciencia y la tecnología, además de que fomenta el trabajo en armonía y colaboración con los

demás.

Este manual de prácticas de Laboratorio esta dirigido a los estudiantes que cursan la

materia de Física I, correspondiente al tercer semestre de Bachillerato en el Colegio Villa Rica.

Las prácticas en este manual se han distribuidos en diez secciones relacionadas con los

contenidos teóricos marcados en el programa de estudios de la Secretaría de Educación y

Cultura del Estado de Veracruz. Cada práctica se inicia con una Investigación Previa y una

exposición teórica del tema, que tiene por objetivo preparar a los estudiantes para la realización

de la parte experimental; al final de cada práctica se incluyen actividades complementarias.

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CALENDARIO DE PRÁCTICAS

No. PRÁCTICA FECHA DE REALIZACION

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

NOMBRE DEL ALUMNO: _______________________________________________

GRADO: ______________ GRUPO: _______________

PROFRA: ING. GABRIELA MARTÍNEZ PROAL

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REGLAMENTO PARA INGRESAR AL ÁREA DE LABORATORIO

1. El alumno deberá de entrar con bata larga reglamentaria y manual de prácticas, para

poder tener acceso al laboratorio, en caso de no traer la bata se hará acreedor a la

sanción correspondiente aplicada por disciplina.*

2. No se permitirá al alumno introducir alimentos ni bebidas.

3. El alumno deberá guardar la disciplina y el orden dentro del área de laboratorio y

durante su práctica.

4. Antes de empezar su práctica deberá revisar su Material, que este completo y en buen

estado.

5. En caso de que el alumno rompa material de laboratorio deberá reponerlo o pagar su

costo.

6. Seguir minuciosamente las instrucciones del maestro en el uso y manejo del material de

laboratorio así como reactivos.

7. Cuidar que al terminar su práctica los mecheros, estén bien cerrados.

8. Antes y después de su práctica, el alumno deberá dejar su área de trabajo limpia y en

orden.

9. No se permitirá la permanencia del alumno en el laboratorio, sin autorización del

maestro.

10. Los alumnos que no cumplan con el punto No. 3 de este reglamento recibirán un reporte

de disciplina, con la sanción que amerite la falta y además no podrá asistir al laboratorio

durante un mes, perdiendo las prácticas correspondientes a dicha materia.

*La primera vez recibirá un aviso de bata, la segunda vez un reporte de disciplina, la tercera vez

una suspensión de un día.

EVALUACIÓN DEL LABORATORIO

1. El desarrollo de las prácticas se le asignará un valor del 10 % de la evaluación parcial.

2. Los Criterios de Evaluación de cada práctica serán:

Investigación previa de los conceptos y procedimientos para el desarrollo de cada una

de las prácticas.

Presentar su manual de prácticas para el desarrollo de las mismas.

Desarrollo de las prácticas dentro del laboratorio.

Reporte Final de la Práctica.

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PRECAUCIONES EN EL LABORATORIO

El laboratorio de Física es un lugar de trabajo potencialmente peligroso, en el que es necesario

tomar precauciones para evitar accidentes.

Algunas normas importantes son:

• Aclarar con el profesor las dudas y mantenerle informado de cualquier hecho que

ocurra.

• Antes de empezar una práctica debes conocer y entender los procesos que vas a realizar.

• Evita los desplazamientos innecesarios y nunca corras.

• Mantén silencio y procura estar concentrado en lo que haces.

• Coloca los aparatos y reactivos lejos del borde de la mesa.

• No pipetees líquidos corrosivos o venenosos.

• Mantén las sustancias inflamables lejos de las llamas de los mecheros, y no las calientes

o destiles directamente con el mechero.

• Nunca mires por la boca de los tubos de ensayo o matraces cuando se está realizando

una reacción, en previsión de salpicaduras.

• En general, todos los productos deben mezclarse en pequeñas cantidades y despacio.

• Si por descuido tocas o te cae algún producto, lávate con abundante agua la zona

afectada, y comunícalo al profesor.

• Utiliza la campana en las prácticas donde se desprendan gases venenosos.

• Tira los residuos sólidos a la papelera.

• Abre el grifo antes de tirar por la pila los restos de una reacción o reactivo.

• Al acabar, deja limpio y seco el material y puesto de trabajo.

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Práctica no. 1

Magnitudes fundamentales de la física

Investigación previa

1.- Definir los siguientes conceptos: magnitud, medir y unidad de medida.

2.-¿ A qué se le llama magnitud fundamental?

3.- Escribe 3 magnitudes fundamentales.

4.- Investiga el nombre de la unidad y el símbolo de las magnitudes fundamentales que aparecen

en la siguiente tabla:

MAGNITUD NOMBRE DE LA UNIDAD SÍMBOLO

Longitud

Tiempo

Intensidad de corriente

Temperatura

Cantidad de sustancia

Angulo plano

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INTRODUCCIÓN.

Para conocer y comprender las características de los fenómenos, la física se apoya fundamentalmente en la medición, es decir, en el proceso mediante el cual se cuantifican las diferencias de alguna propiedad de un objetivo o fenómeno cuando se compara con un patrón y su escala correspondiente.

Las magnitudes físicas son las propiedades o características de los cuerpos y los fenómenos naturales que se determinan mediante una medición.

Una magnitud es algo que se puede medir si se compara con un patrón, ejemplo: longitud, peso, velocidad, etc. Las unidades son los nombres que reciben los patrones, que miden las magnitudes (metro, kilogramos, metros por segundo, etc).

Una magnitud se puede expresar con diferentes unidades. Ejemplo: la longitud se expresa en metros, pies, millas, etc. Por eso se estableció una unidad básica para cada magnitud existente, en el caso de la longitud, es el metro.

También existen las unidades múltiplos y las unidades submúltiplos que son proporciones

equivalentes de una sola unidad. Ejemplo: el kilómetro es un submúltiplo del metro, porque es mil veces un metro y el milímetro es un múltiplo del metro, porque es la milésima de un metro. Por lo anterior, los múltiplos y los submúltiplos no necesitaron de patrones para comparar por provenir de una única unidad.

Una magnitud puede ser fundamental, como la longitud, y también derivada, como la velocidad, porque está compuesta de otras magnitudes fundamentales que son la longitud y el tiempo.

Algunas magnitudes tienen una dirección y se denominan vectoriales, como lo son: fuerza, velocidad, aceleración, desplazamiento, etc.

Sistema internacional de medidas

También conocido como sistema métrico, establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el comité internacional de pesas y medidas con sede en Francia. Estableció 7 magnitudes fundamentales y creó los patrones para medirlas:

1. longitud. 2. masa. 3. tiempo. 4. energía eléctrica. 5. temperatura. 6. intensidad luminosa. 7. cantidad de sustancia.

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OBJETIVO.-El alumno empleara algunas de las magnitudes fundamentales de la física.

Material * 1Regla de 30 cm.

* 1 Reloj con segundero

* 1 Balanza

* 1 Agitador * 1 Vaso de precipitado de 250 ml.

SUSTANCIAS * Agua

* 1 Pastilla efervescente

Procedimiento: 1.- Mide la altura y la masa del vaso de precipitado. 2.- Determina la masa de la pastilla efervescente.

3.- Vierte 100 ml de agua en el vaso de precipitado y determina su masa;

para ello debes restar el valor de la masa del vaso de precipitado.

4.- Deposita la pastilla efervescente en el vaso con agua y registra el tiempo

que tarda en disolverse.

5.-Agita la sustancia que obtuviste y determina su masa. Recuerda que debes restar la masa del vaso de precipitado para obtener el valor.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

Registra tus observaciones.

Magnitudes Valor numérico Unidades Altura de vaso de precipitado

Masa del vaso de precipitado

Masa de la pastilla efervescente

Masa de 100 ml de agua

Tiempo que tarda la pastilla en disolverse

Masa de la sustancia obtenida

Responde:

¿Qué magnitudes fundamentales se midieron en la práctica?

• ¿Por qué se restó el valor de la masa del vaso para obtener la masa del agua?

Cuando la pastilla efervescente se disolvió en el agua, ¿la masa aumentó o disminuyó?

¿Por qué? _________________________________________________________________________________

La magnitud que se mide con la regla es: _______________________________________

La magnitud que se determina con la balanza es: _______________________________

La unidad que se usa para medir la magnitud tiempo es: ________________________

Firma:__________calificación:_________

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PRÁCTICA NO. 2 MAGNITUDES DERIVADAS DE LA FÍSICA

INVESTIGACIÓN PREVÍA

1.- Anota la definición de magnitud derivada.

2.- Escribe 3 magnitudes derivadas.

3.- Realiza las operaciones con unidades fundamentales y anota el símbolo de las magnitudes derivadas

que aparecen en la siguiente tabla:

Magnitud Operación Símbolo

Área m x m m2

Volumen

Velocidad

Densidad

Aceleración

Presión

Fuerza

Trabajo

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INTRODUCCIÓN

Las magnitudes derivadas se determinan por medio de operaciones aritméticas de las fundamentales.

Las magnitudes más empleadas son el área, el volumen y la densidad.

Resulta fundamental, establecer una única unidad de medida para una magnitud dada, de forma que pueda ser comprendida por la generalidad de las personas. La agrupación de magnitudes físicas forma un sistema de unidades.

Las derivadas pueden ser expresadas con una combinación matemática de la anteriores.

UNIDADES BÁSICAS DE LAS MAGNITUDES FÍSICAS DERIVADAS

Superficie m2

Volumen. m3

Velocidad.

m/s

Aceleración. m/s2

Densidad.

Kg/m3

Aceleración angular.

Rad/s2

Presión.

N/m2

Potencia.

J/s

Velocidad angular. Rad/s

Fuerza. N

Trabajo N.m (j)

OBJETIVO.-El alumno comprenderá que el área, el volumen y la densidad son magnitudes derivadas.

MATERIAL

* 1 Regla * 1 TIJERAS * 1 Balanza * 1 Pluma * 1 Probeta * 1 Bote de 1 l. de leche

SUSTANCIAS

* Agua

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Procedimiento:

1. Mide el largo y el ancho del recipiente de 1 l.

1. Traza sobre el recipiente una altura igual al ancho de la base

2. Recorta el recipiente, mide nuevamente sus dimensiones y

anota los datos en la tabla.

3. Llena el recipiente con agua y colócalo en la balanza.

4. Determina la masa del agua ( la masa del agua es despreciable

por ser muy pequeña) y registra el dato en la tabla.

6. Vierte el agua en la probeta y mide su volumen.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

Registra los datos obtenidos.

MAGNITUDES MEDIDA Largo del bote

Ancho del bote

Alto del bote

Masa del agua

Volumen del agua

Realiza los siguientes cálculos; utiliza los datos de la tabla.

Área de un lado del bote: Volumen del cuerpo:

Densidad del agua. Responde.

o El área es una magnitud que se deriva de:_________________________ o La longitud es una magnitud: ___________________________

o La densidad relaciona las magnitudes de: _________________________

Firma:__________calificación:_______

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PRÁCTICA No. 3

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN EN LA FÍSICA

INVESTIGACIÓN PREVÍA

1.- Escribe que es medir una cantidad física.

2.- Escribe 5 instrumentos de medición que hayas empleado en alguna ocasión.

3.- Menciona los errores sistemáticos que se pueden presentar en los instrumentos de medición:

___________________________________________________________________________

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INTRODUCCIÓN

En física e ingeniería, una medición es la actividad de comparar magnitudes físicas de objetos del mundo real con sucesos. Como unidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares y la medición da como resultado un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Los físicos utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

Masa

balanza báscula

espectrómetro de masa

Tiempo

calendario cronómetro

reloj reloj atómico

Longitud

micrómetro regla

interferómetro vernier

Ángulos

sextante transportador

Temperatura

termómetro termopar

espectroscopio magnético pirómetro

Presión

manómetro

tubo de Pitot (utilizado para determinar la velocidad)

anemómetro (utilizado para determinar la velocidad del viento)

Flujo

caudalímetro (utilizado para medir caudal de un flujo)

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Propiedades eléctricas

electrómetro (mide la carga) amperímetro (mide la corriente eléctrica)

galvanómetro (mide la corriente) ohmetro (mide la resistencia)

voltímetro (mide la tensión)

multímetro (mide todos los anteriores valores)

osciloscopio

Sin clasificar

colorímetro

espectroscopio

microscopio

espectrómetro

radiometría

sismógrafo

pHmetro Medidor del pH

OBJETIVO.- El alumno empleara algunos instrumentos de medida del laboratorio escolar.

MATERIAL * 1 Balanza * 1 Moneda de 10 ó 20 pesos

* 1 Vernier o nonio * 1 Tubo de ensayo * 1 Probeta * 1 Mechero de bunsen * 1 Termómetro * Pinzas para tubo de ensayo * 1 Cronómetro

SUSTANCIAS * 40 ml de Agua

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PROCEDIMIENTO:

1. Mide la masa de la moneda con la balanza. Determina su diámetro y espesor con el vernier. Anota los datos en la columna de tabla con el encabezado medición 1.

2. Vierte 20 ml de agua en la probeta y colócalos en un tubo de ensayo, cuida que no queden residuos de líquidos en la probeta. Determina la temperatura de los 20 ml de agua con el termómetro. Registra el valor obtenido en la tabla.

3. Toma el tubo de ensayo con las pinzas y enciende el mechero. Hazlo con cuidado para no quemarte.

4. Calienta los 20 ml de agua hasta que alcance una temperatura de 85

o c, y mide el tiempo que tarda y

registra el valor. Desecha el agua en el drenaje, repite los pasos anteriores y anota los resultados en la columna 2.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

INSTRUMENTO MAGNITUDES MEDICIÓN 1 MEDICIÓN 2 DIFERENCIA

BALANZA

VERNIER

VERNIER

PROBETA

TERMÓMETRO

CRONÓMETRO

RESPONDE.

Escribe el nombre de los instrumentos que empleaste y la unidad con que están graduados.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Comenta con tus compañeros los resultados y contesta. ¿hubo diferencias entre las mediciones que

realizaste en la práctica?. ¿a qué se debe esto?.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

El instrumento utilizado para medir el diámetro es el: _______________________________ El termómetro se usa para medir: _______________________________ El instrumento para medir la masa es: ________________________________

Firma:__________calificación:_______

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PRÁCTICA No. 4

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Investigación previa

1.- Describe la diferencia que existe entre trayectoria y desplazamiento.

2.- Describe las diferentes trayectorias que puede presentar un cuerpo.

3.- Explica que es un movimiento rectilíneo uniforme.

___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

4.- Representa una gráfica que represente el M.R.U.

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INTRODUCCIÓN

Se denomina movimiento rectilíneo, aquél cuya trayectoria es una línea recta.

En la recta situamos un origen O, donde estará un observador que medirá la posición del móvil x en el instante t. Las posiciones serán positivas si el móvil está a la derecha del origen y negativas si está a la izquierda del origen.

Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su

velocidad es constante. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor

El movimiento rectilíneo uniforme se presenta cuando un móvil describe una trayectoria rectilínea y recorre distancias iguales en tiempos iguales. Por tanto, su rapidez es constante; es decir no cambia, ni aumenta, ni disminuye. El movimiento rectilíneo uniforme es unidimensional.

OBJETIVO.- El alumno analizara las características del movimiento rectilíneo uniforme.

MATERIAL

1 Tubo de vidrio de 1 m. de largo con un diámetro de 1 cm.

1 Marcador de cera

1 Cronometro

1 Embudo

1 Metro de madera

2 Globos

2 Ligas

SUSTANCIAS Agua con colorante

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PROCEDIMIENTO:

1. Sella un extremo del tubo de vidrio con el globo.

Vierte el agua en el tubo. Deja dentro del tubo una burbuja de aire y sella el otro extremo con otro globo.

2. Verifica que el aceite no se derrame por ningún extremo y con el realiza una marca en el tubo cada 10 cm.: anota 10, 20, 30.......100.

3. Coloca el tubo en posición vertical, de modo que la burbuja quede abajo, y pide a un compañero que mida el tiempo que tarda la burbuja en recorrer las siguientes distancias: 20 - 30 cm., 40 - 50 cm., 60 - 70 cm. y de 80- 90 cm.

4. Realiza cada medición cinco veces. La persona

que voltee el tubo y la persona que tome el tiempo serán siempre las mismas. Anota lo valores obtenidos, calcula el promedio para cada distancia y anótalo en el lugar correspondiente.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

MEDICION DISTANCIA RECORRIDA (cm) TIEMPO EMPLEADO (s)

20 A 30 cm

40 A 50 cm

60 A 70 cm

80 A 90 cm

Con los datos obtenidos elabora una gráfica. RESPONDE.

¿cómo fue la trayectoria de la burbuja de aire? _______________________________________

¿La velocidad se mantuvo constante en todos los casos? _______________________________________

¿Qué tipo de movimiento realizó la burbuja de aire? _______________________________________

¿Qué relación existe entre el tiempo y la distancia? _______________________________________

La trayectoria que siguió la burbuja fue: _______________________________________

La burbuja recorre distancias iguales en tiempos: _______________________________________

De acuerdo con la gráfica, en el movimiento rectilíneo uniforme la rapidez es : _______________________________________

FIRMA: __________CALIFICACIÓN:___________

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PRÁCTICA No. 5

RAPIDEZ Y VELOCIDAD

Investigación previa

1.- Define que es velocidad.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.- Define que es rapidez.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.- De la siguiente figura indica quién es más rápido y quien es más veloz.

4.- Escribe la formula de la velocidad.

5.- Menciona en que unidades se puede indicar la velocidad.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

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INTRODUCCIÓN

La rapidez y velocidad son dos magnitudes cinemáticas que suelen confundirse con frecuencia.

Recuerda que la distancia recorrida y el desplazamiento efectuado por un móvil son dos magnitudes diferentes. Precisamente por eso, cuando las relacionamos con el tiempo, también obtenemos dos magnitudes diferentes. La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el

tiempo. La rapidez es la distancia que recorre un móvil en cierto tiempo. En este caso la magnitud queda

definida con un número y una unidad; y se les llama escalares. Cuando se define la velocidad, además de iniciar el número y la unidad, debe señalarse el punto

de aplicación, la dirección y el sentido en que se realiza el movimiento. Las magnitudes que se describen de este modo se denominan vectoriales.

La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento)

con el tiempo.

Tanto la rapidez como la velocidad se calculan dividiendo una longitud entre un tiempo, sus unidades también serán el cociente entre unidades de longitud y unidades de tiempo. Por ejemplo:

m/s

cm/año

km/h

En el Sistema Internacional, la unidad para la rapidez media es el m/s (metro por segundo).

OBJETIVO.- El alumno distinguirá en forma practica los conceptos de rapidez y velocidad.

MATERIAL

8 Monedas

40 cm. de cinta adhesiva transparente

Dos reglas (metro de madera)

10 cm. de elástico o resorte

2 Tachuelas

Canica de 2 cm. de diámetro

1 Cronometro

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PROCEDIMIENTO: 1. Marca, sobre los metros, distancias a

intervalos de 20 cm. Forma dos pilas de 4 monedas y une cada una con la cinta adhesiva.

2. Junta los metros, coloca en los

extremos las monedas y fíjalos con la cinta adhesiva, de forma que quede un canal por donde se desplazara la canica.

3. Coloca el elástico en un extremo de

las reglas y detenlo con tachuelas. Sujeta la canica con el elástico y estíralo 3 cm.

4. Suelta la canica y mide el tiempo que

tarda en recorrer la distancia de 20 a 40 cm, que marcaste. Repite tres veces el lanzamiento y registra los datos. Prueba 1. verifica que la tensión del elástico sea siempre la misma.

5. Repite el lanzamiento, pero ahora

mide el tiempo que tarda la canica en recorrer la distancia marcada entre 40 y 60 CM y entre 60 a 80 cm. Anota los datos. Prueba 2 y 3.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

PRUEBA

RAPIDEZ VELOCIDAD

NUMERO UNIDAD NUMERO UNIDAD DIRECCION SENTIDO

1 (20 A 40 cm)

2 (40 A 60 cm)

3 (60 A 80 cm)

PROMEDIO

RESPONDE.

Elabora una grafica de la velocidad de cada una de las tres pruebas, y traza con color rojo la línea que representa la velocidad promedio.

Cuando medimos la velocidad, obtenemos el valor de una magnitud: _______________________________________________________

Si un ciclista recorre 1.5 m por segundo, hacemos referencia a su: _______________________________________________________

Si se deja caer una piedra y recorre 6 m/s, nos referimos a su : _______________________________________________________

FIRMA:___________CALIFICACIÓN:___________

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PRÁCTICA No. 6

ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD

Investigación previa

1.- Define qué se entiende por aceleración.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.- Escriba la variable con que se representa la aceleración de la gravedad.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.- Cual es el valor de aceleración de la gravedad para fines prácticos en el sistema internacional y sistema ingles.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.- Diga si la aceleración varía o es la misma cuando caen a la tierra, cuerpos grandes o pequeños en

ausencia de fricción .

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

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INTRODUCCIÓN

La fuerza de atracción gravitacional hace que un objeto en caída libre sobre un cuerpo celeste se mueva, prescindiendo de eventuales resistencias atmosféricas, de modo acelerado, o sea, con un aumento constante de su velocidad por unidad de tiempo, y que se dirija hacia el centro del cuerpo celeste. En la superficie de la Tierra el valor de esta aceleración, que se indica con la letra g, sería igual en cualquier punto si nuestro globo fuese perfectamente esférico y si la fuerza centrífuga debida a la rotación terrestre, que tiene como efecto una disminución de la fuerza de atracción gravitacional, tuviera en cualquier parte el mismo valor. Al no verificarse estas dos condiciones, g varía ligeramente de un lugar a otro. En el ecuador, la aceleración de la gravedad es de 9,7799 metros por segundo cada segundo, mientras que en los polos es superior a 9,83 metros por segundo cada segundo. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la aceleración de la gravedad a la hora de hacer cálculos es de 9,80665 metros por segundo cada segundo. Antiguamente se creía que los cuerpos más densos caían con mayor aceleración, pero Galileo y, después, Isaac Newton se encargaron de demostrar lo contrario. Un experimento realizado en una cámara de vacío demuestra que todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración, independientemente de su masa.

OBJETIVO._El alumno identificar la caída libre como un movimiento uniforme mente acelerado.

MATERIAL

* 1 Pelota de esponja * 1 Metro o flexometro * 1 Hoja de papel * 1 Cronómetro

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PROCEDIMIENTO:

1. Suelta la pelota de esponja desde una altura de 0.5m., 1m. y 1.5m. y mide el tiempo que tarda en caer libremente al tocar el suelo. Anota tus resultados. Repite tres veces la experiencia anterior.

2. Deja caer la hoja de papel extendida desde la misma altura que la pelota, Registra tus observaciones. Realiza tres veces este paso.

3. Calcula la aceleración de la gravedad (magnitud vectorial) para la pelota y la hoja con la formula a = (2h) / t

2. Escribe

tus resultados en el cuadro.

4. Determina la velocidad de la pelota y la hoja con los datos de aceleración de la gravedad y el tiempo empleado en realizar el movimiento. Registra su valor en el cuadro de datos.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

PELOTA DE ESPONJA

ALTURA (m) TIEMPO (s) ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD (m/s

2)

VELOCIDAD (m/s)

PRUEBA 1

PRUEBA 2

PRUEBA 3

HOJA DE PAPEL

ALTURA (m) TIEMPO (s) ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD (m/s

2)

VELOCIDAD (m/s)

PRUEBA 1

PRUEBA 2

PRUEBA 3

RESPONDE.

Elabora una gráfica de velocidad contra tiempo para la caída de la pelota con los datos del cuadro.

La velocidad de la pelota de esponja en los tres casos fue: _________________________________________________

La aceleración de la gravedad es una magnitud: _________________________________________________

El vector de la aceleración de la pelota y la hoja se dirige hacia: __________________________________________________

FIRMA:__________CALIFICACIÓN:__________

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PRÁCTICA No. 7

UN CUERPO EN CAIDA LIBRE

Investigación previa

1.- Explica que entiendes por caída libre de un cuerpo.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.- Escriba las dos ecuaciones que se usan para calcular velocidades finales de caída de un cuerpo.

3.- Escriba las dos ecuaciones que se usan para calcular la altura de caída de un cuerpo.

4.- Explique qué sucede cuando desde una misma altura se dejan caer al mismo tiempo una piedra de 30 Kg. y otra de 110 Kg.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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INTRODUCCIÓN

Un fenómeno que se presenta con frecuencia en la naturaleza es la caída libre de los cuerpos. La causa de este movimiento es la atracción que ejerce la Tierra sobre todos los cuerpos que se encuentran en su superficie.

Galileo fue el primero en describir de forma cuantitativa la caída libre de los cuerpos en 1590. Galileo es considerado el padre de la ciencia moderna. Con base en sus experimentos, Galileo

llegó a la siguiente conclusión: todos los cuerpos, sea cual fuere su masa o tamaño, que caen al vacío, emplean el mismo tiempo en recorrer distancias idénticas. En la realidad, el aire influye en el retraso de algunos cuerpos respecto a otros en su caída.

Cuando se observa el movimiento de un cuerpo en su caída libre, se aprecia que su trayectoria es

vertical, su sentido descendente y su velocidad de caída aumenta con el tiempo. OBJETIVO.- El alumno analizará la caída libre de los cuerpos.

MATERIAL * 1 Moneda

* Hoja de papel

* 1 Cronómetro

* 1 Flexómetro

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PROCEDIMIENTO:

1. Coloca en tus manos una moneda y una hoja de papel. Déjalos caer desde una altura de 1.5 M al mismo tiempo. Pide a un compañero que mida el tiempo que dura la caída de cada objeto. Observa cuál llega primero al suelo y la trayectoria que sigue cada uno.

2. Comprime la hoja hasta formar una esfera. Coloca la pelota y la hoja a una altura de 1.5 m y déjalos caer al mismo tiempo. Tu compañero medirá el tiempo que tardan en descender. Observa cuál objeto llega primero al suelo.

3. Suelta la moneda desde alturas de 1, 1.5 y 2 m (pruebas 1, 2 y 3): anota en la tabla el tiempo que tarda en caer desde cada altura. Calcula la velocidad de la moneda para cada altura. Emplea la expresión v = g x t. Registra los resultados en la tabla.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

PRUEBA CON LA MONEDA

ALTURA (m) TIEMPO (s) VELOCIDAD (m/s)

1 1 m

2 1.5 m

3 2 m

RESPONDE.

¿Cambio la velocidad en cada una de las pruebas?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Por qué crees que cambio la velocidad?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

El movimiento de la moneda cuando se deja caer libremente es. ___________________________________________________________________________________.

La diferencia entre el tiempo de caída de la hoja y el de la moneda se debe principalmente a.:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Cuál es la altura desde la que se dejó caer un objeto que tardó 10 s en tocar el suelo?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

FIRMA: __________CALIFICACIÓN:___________

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PRÁCTICA No. 8

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Investigación previa

1.- Explique la segunda ley de newton.

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2.- Diga qué significa el cociente fuerza entre aceleración.

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3.- ¿Qué se entiende por un newton de fuerza?

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4.- Escriba matemáticamente la segunda ley de Newton, en función del peso de los cuerpos. .

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INTRODUCCIÓN

Newton postulará la segunda ley del movimiento, la cual establece que la aceleración de un

cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza que se le aplique e inversamente proporcional a su masa. La expresión matemática de la relación entre fuerza, masa y aceleración está determinada por la fórmula a = F/m, que también se expresa como: F = m x a

Los cambios de velocidad que sufre determinado cuerpo cuando recibe una fuerza son explicados

por la segunda ley de Newton. La aceleración es el cambio en la velocidad de un cuerpo efectuado respecto al tiempo y se

observa que dicha aceleración es el resultado de la aplicación de una fuerza; cuando mayor sea la magnitud de la fuerza aplicada, mayor será aceleración.

El peso de un cuerpo representa la fuerza con que la tierra atrae su masa debido a la aceleración

gravitacional y la aceleración de la gravedad toma el valor de 9.8 m/s2 ,por lo tanto se tiene que p = m g .

OBJETIVO.- El alumno establecerá la relación entre fuerza y aceleración.

MATERIAL

o Anillo de hierro

o Soporte universal o Polea o 4 Hilos de 10 cm. o Carro de juguete o Vaso de plástico con 3 perforaciones equidistantes en el

borde superior o Metro o 3 Pesas de 100 g. o Cronómetro o Pesa de 50 g.

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PROCEDIMIENTO:

1. Atornilla el anillo de hierro en el soporte universal; coloca el soporte un extremo de la mesa y después ata con un hilo de 10 cm. la polea, el anillo metálico.

2. Amarra el carro de juguete con uno de los extremos del hilo de cáñamo de 1.20 m; pasa el otro extremo de hilo por el canal de la polea y deja cuelgue.

3. Sujeta un hilo de 10 cm. en cada una de las perforaciones del vaso, junta los extremos libres y anúdalos.

4. Ata el hilo de cáñamo en el nudo que acabas de hacer, de tal modo que el vaso cuelgue libremente.

5. Coloca el carro a un metro de distancia de la polea y pon en él una pesa de 100 g.

6. Introduce en el vaso una pesa de 50 g (F1) y con el cronómetro mide el tiempo que tarda en carro en recorrer 1 m.

7. Acomoda nuevamente el carro a una distancia de un metro; retira la pesa de 50 g. Coloca en el vaso una pesa de 100 g (F2) y registra el tiempo. Repite el procedimiento con masas de 150 G (F3) y 200 G (F4); anota los tiempos obtenidos.

8. Con los datos registrados calcula el valor de la velocidad y la aceleración de cada prueba.

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CUESTIONARIO EXPERIMENTAL

REGISTRA LOS DATOS OBTENIDOS.

PRUEBA MASA (Kg.) FUERZA (N)

F = m X g

TIEMPO (s) VELOCIDAD (m/s) v = d / t

ACELERACIÓN

a = v / t

1 0.05

2 0.1

3 0.15

4 0.2

RESPONDE:

¿De qué depende la aceleración que experimenta un cuerpo sometido a una fuerza?

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La fuerza aplicada al carro origina un cambio: ___________________________________________________.

La aceleración que adquiere el carro es directamente proporcional a la

______________________________.

Si en el carro en movimiento la masa permanece constante y la fuerza aplicada en él aumenta,

entonces su velocidad ________________________________.

FIRMA: __________CALIFICACIÓN:__________

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BIBLIOGRAFIA H. Pérez Montiel. FISICA I; Publicaciones Cultural, 1999. Tippens E. Paul. Conceptos y Aplicaciones de Física., McGraw-Hill. Frank J. Blatt. Fundamentos de Física, Prentice may. G. Hewitt Paul. Física Conceptual. Pearson. González Cabrera Víctor Manuel. Física Fundamental. Progreso.

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