guias experiment fisica 5° (2)

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 DIRECCIÓN REGIONAL DE EDUCACIÓN JUNIN COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL" Fundado el 19 de noviembre de 1852 E-mail: CNP-SANTA [email protected] ó E-mail: CNP-SANTA [email protected] Jr. Santa Isabel Nº 567 - Teléfonos: 212186 - 211911 - 211810 "COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL" DE HUANCAYO - JUNIN" AUTORES: SAMUEL MENESES CASTILLO ESTHER CEDRON SAMANIEGO RENZO PEREZ TORRES WASHINTONG TORRES CHAVEZ ENRIQUE PACHAS CASTILLA EDWIN CARHUAZ RODRIGUEZ OSCAR ROJAS PEREZ REVISIÓN: CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LA FÍSICA (CIF) WILMER ACOSTA ELERA RAÚL MENDOZA ZÚÑIGA DIAGRAMACIÓN Y FOTOGRAFÍAS: OLIVER LOZANO ORIHUELA (CIF)

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DIRECCIÓN REGIONAL DE EDUCACIÓN JUNINCOLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

Fundado el 19 de noviembre de 1852E-mail: CNP-SANTA [email protected] ó

E-mail: CNP-SANTA [email protected]. Santa Isabel Nº 567 - Teléfonos: 212186 - 211911 - 211810

"COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"DE HUANCAYO - JUNIN"

AUTORES:SAMUEL MENESES CASTILLOESTHER CEDRON SAMANIEGO

RENZO PEREZ TORRESWASHINTONG TORRES CHAVEZENRIQUE PACHAS CASTILLAEDWIN CARHUAZ RODRIGUEZOSCAR ROJAS PEREZ

REVISIÓN: CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LA FÍSICA(CIF)

WILMER ACOSTA ELERARAÚL MENDOZA ZÚÑIGA

DIAGRAMACIÓN Y FOTOGRAFÍAS:OLIVER LOZANO ORIHUELA (CIF)

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HUANCAYO - PERÚ2005

PRESENTACIÓN

Esta Guía Experimental de Física, tiene como propósito el aprendizaje de las cuestionescientíficas de la Física y está dirigida a los alumnos del Quinto Grado de Educación Secundaria. Elobjetivo principal, ha consistido en desarrollar un material que ayude al aprendizaje en forma viva,estimulante e inteligible.

Para comenzar bien el estudio de la Física, debes en primer lugar, aprender a amarla. Mediantela manipulación de aparatos sencillos y la realización de experimentos en tu propia casa, te interesarás

por esta ciencia, y puede ser que te decidas incluso a estudiarla más intensamente en un InstitutoSuperior o Universidad. Son siempre las cosas que más dificultades ofrecen en la juventud las que seconvierten más tarde en aficiones permanentes a lo largo de la vida.

Empieza a coleccionar cosas. Gasta una parte razonable de tu dinero en libros y revistas que

traten de experimentaciones más avanzadas. Materiales, herramientas e instrumentos económicos sonfáciles de encontrar, si aprendes primero dónde buscarlos. Será también una parte importante de tueducación científica.

Con el tiempo, empezarás a recoger ideas. Recuerda que, con el máximo cuidado incluso, lascosas tienen desgaste y la posibilidad de romperse. Las ideas científicas tienen un carácter

permanente, pero así y todo has de procurar que las tuyas no queden anticuadas. Cuando esto ocurra,has limpieza en tu despacho (pupitre o cerebro) y empieza de nuevo.

Al experimentar descubrirás lo divertido y hermoso que es la Física …

LOS AUTORES

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 01

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

I. OBJETIVO:

I.1 Describir los elementos del movimiento.I.2 Demostrar experimentalmente las Leyes del MRU empleando el tubo de Mikola.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Un tubo de vidrio transparente de 1,45 m. de longitud, conteniendo agua coloreada y una burbuja dentro. Cronómetro y regla. Transportador de madera. Soporte universal.

III. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA N° 01:Instalar el tubo de Mikola horizontalmente en el soporte universal:

a) ¿Qué ocurre con la burbuja cuando el tubo se coloca horizontalmente?………………….………………………………………………………………………………………………..………………….……………………………………………………………………………………………….. b) Haz que la burbuja adquiera movimiento. ¿Cómo lo haces?………………….………………………………………………………………………………………………..………………….………………………………………………………………………………………………..c) Describe los elementos del movimiento.………………….………………………………………………………………………………………………..………………….………………………………………………………………………………………………..

d) ¿Cómo se mueve la burbuja con respecto al tiempo?………………….………………………………………………………………………………………………..………………….………………………………………………………………………………………………..e) ¿Por qué asciende la burbuja de aire?………………….………………………………………………………………………………………………..………………….………………………………………………………………………………………………..

EXPERIENCIA N° 02:Convendremos ahora en llamar MÓVIL a la burbuja, y a la longitud del tubo donde se mueve la burbujaDISTANCIA.

a) Mide el tiempo (T) que demora la burbuja en recorrer las distancias de: 25cm; 50cm; 75cm; y 100cm,

respectivamente. Cuando el tubo y la horizontal formen un ángulo de 30º. Anota los datos obtenidos en lasiguiente tabla 01:

TABLA 01

DISTANCIATIEMPOS TIEMPO

PROMEDIOVELOCIDAD

V = D / Tt1 t2 t3

0 - 0,25 m

0 - 0,50 m

0 - 0,75 m

0 - 1,00 m

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b) Utilizando los datos de la tabla 01 realiza los gráficos DISTANCIA VS TIEMPO (tiempo en las abscisasy distancia en las ordenadas) y VELOCIDAD VS TIEMPO, respectivamente:

c) ¿Es constante la velocidad de la burbuja? ¿Por qué?…………………....……………………………………………………………………………………………...…………………..…………………………………………..…………………………………………………...

d) ¿Cuánto vale su velocidad?…………………..……………………………………………..………………………………………………...…………………..……………………………………………..………………………………………………...e) ¿Qué figura originó la gráfica velocidad vs tiempo?…………………..………………………………………………………..……………………………………...…………………………………………………………………………………………………………………...f) ¿Hallar las pendientes de las rectas obtenidas con los diferentes puntos? ¿Cuánto valen? (Pendiente =D/T).…………………..……………………………………………………………..………………………………...…………………..……………………………………………………………..………………………………...g) ¿Conviene en nosotros llamar a ésta pendiente velocidad? ¿Por qué?…………………..………………………………………………………………..……………………………...…………………..………………………………………………………………..……………………………...

h) Cuáles serían las expresiones de:

Velocidad: Tiempo:

Distancia:

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 02

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO

I. OBJETIVOS:

Medir la aceleración de un móvil. Verificar que la aceleración permanece constante.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Plano inclinado. Carrito dinámico. Cronómetro.

III. EXPERIENCIAS:

a) Desde un punto de referencia "O" soltamos el carrito y medimos el tiempo que demora en recorrer:25cm; 50cm; y 75cm respectivamente. Luego, determinamos en cada caso el tiempo promedio ((t1+t2+t3)/3).Anotar los resultados obtenidos en la tabla 01.

TABLA 01

EventosDistancia

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3Tiempo

PromedioAceleración Velocidad

0 - 25 cm

0 - 50 cm

0 - 75cm

FUNDAMENTO TEÓRICO:

¿La velocidad es constante? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………..………………………¿Cuánto vale la Aceleración Promedio?………………………………………………………………………………………………………………………..

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 03

FUERZA CENTRIPETA

I. OBJETIVOS:

Verificar que la fuerza centrípeta que actúa sobre un cuerpo, está en función de su masa, su velocidadangular y el radio de la circunferencia donde gira.

II. MATERIAL EDUCATIVO:

Demostrador de la fuerza centrípeta.

III. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA N° 01: Comprobar que la fuerza centrípeta es proporcional a la masa.

Cuando la velocidad angular (ω ) y el radio (R) están definidos, la fuerza centrípeta tiene una relación directa conrespecto a la masa del objeto (m).

Colocamos la correa en las poleas en la relación 1:1, con ello aseguramos que ω 1 = ω 2. Es decir con los mismosradios de giro R 1 = R 2, luego ubicamos las bolas de hierro m1 = m2 y accionamos el brazo girador. Observamosque van apareciendo las franjas de colores. Anotamos las observaciones hechas en la tabla N° 01. (Unidades =número de franjas desplazadas)

TABLA 01 TABLA 02

Evento F1 (unidades) F2 (unidades) Evento F1 (unidades) F2 (unidades)

1 1

2 2

3 3

Luego cambiamos la masa “m1”y ubicamos la bola de plástico. Movemos el brazo giratorio y anotamosnuestras observaciones en la tabla N° 02.

Comprobamos que:

Siendo: ω 1 = ω 2; a mayor masa………………….fuerza centrípeta.Siendo: ω 1 = ω 2; a menor masa………………….fuerza centrípeta.

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EXPERIENCIA N° 02: Comprobar que la fuerza centrípeta es directamente proporcional al radio.

Colocamos la correa en las poleas en la relación 1:1; con ello aseguramos que ω 1 = ω 2. Es decir con los mismosradios R 1 = R 2. Utilizando las dos bolas de hierro (m1 = m2) ubicamos una en el brazo corto y la otra en el brazolargo. Accionamos el brazo girador y anotamos el número de franjas de colores desplazadas que aparecen enambos lados en la tabla 03.

TABLA 03

Evento F1 (unidades) F2 (unidades)

1

2

3

4

5

Comprobamos que:

Siendo: ω 1 = ω 2 y m1 = m2; a mayor radio…………………….fuerza centrípeta.Siendo: ω 1 = ω 2 y m1 = m2; a menor radio…………………….fuerza centrípeta.

¿Son directamente proporcionales la fuerza centrípeta y el radio? .......................

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 04

SEGUNDA LEY DE NEWTON

I. OBJETIVO:

I.1 Verificar experimentalmente la Segunda Ley de Newton (Ley fundamental de la dinámica).

II. MATERIAL EDUCATIVO: Plano inclinado. Carrito dinámico. Pesas. Transportador y cronómetro.

III. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA N° 01:

a) Coloca en el extremo de la cuerda una pesa de 10g y trata de que el carrito adquiera movimiento. ¿Cómolo consigues?…………………..……………………………………………………………………………………………….

b) Colocamos pesas en el extremo de la cuerda: 0,1N (10g); 0,2N (20g) y 0,3N (30g), con el uso delcronómetro medimos el tiempo para una distancia determinada y hallamos la aceleración utilizando lafórmula indicada en la tabla. Anotar las observaciones hechas en la tabla 01.

TABLA 01

ΣFuerzas (N) Tiempo (t) Distancia (d) Aceleración (a) ¡RECUERDA!En MRUV; d = vot + 1/2 at2,

como el carrito partió del reposovo = 0. Despejando aceleración se

tiene: a = 2d/t2.

0,1N-mcgsenθ

0,2N-mcgsenθ

0,3N-mcgsenθ

Comprobamos que:

Cuando aumenta la fuerza, la aceleración ………………………………………Cuando disminuye la fuerza, la aceleración ……………….……………………¿Entonces; son directamente proporcionales la fuerza y la aceleración?: …….…

Represéntalo matemáticamente:

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REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA N° 02:

a) Colocando masas sobre el carrito (0,1kg; 0,2kg; 0,3kg y así sucesivamente), con un peso único (puede ser 1N ó más) en el extremo de la cuerda medimos el tiempo y determinamos la aceleración. Anotar lasobservaciones hechas en la tabla 02.

TABLA 02

ΣFuerzas (N) Tiempo (t) Distancia (d) Aceleración (a) ¡RECUERDA!En MRUV; d = vot + 1/2 at2,como el carrito partió del reposovo = 0. Despejando aceleración se

tiene: a = 2d/t2.

P-(mc+0,1)gsenθ

P-(mc+0,2)gsenθ

P-(mc+0,3)gsenθ

Cuando aumenta la masa, la aceleración…………………………………....…Cuando disminuye la masa, la aceleración…………………………………….¿Entonces son directamente proporcionales la masa y la aceleración?:.……....

Represéntalo matemáticamente:

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EN CONSECUENCIA:

Relacionando las dos condiciones; diremos:

a = F/m; de donde: F = m.a

¡NO OLVIDES!: Newton enunció su Segunda Ley así: "La fuerza es directamente proporcional al producto de la masa por la aceleración, siendo la masa constante".

ADEMÁS: La Segunda Ley es general, de la cual se puede deducir la Primera Ley, que loenunciamos: "Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento a velocidadconstante, mientras no actúe sobre él una fuerza no equilibrada, que haga cambiar su posición".

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 05

OSCILACIONES

I. OBJETIVOS:

I.1 Medir el período de oscilación de un péndulo simple.I.2 Determinar los factores que afectan al período (T) de un péndulo simple.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Péndulo simple. Cronómetro. Juego de bolas para péndulo.

III. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA Nº 01(PÉNDULO SIMPLE):

a) Teniendo instalado el péndulo de longitud aprox. 50cm, desplazamos lateralmente la bola hasta unángulo de 10º, lo soltamos y medimos los tiempos y períodos respectivos para 20 oscilaciones. Anotar losdatos en la tabla 01.

TABLA 01

Eventos t1 t2 t3 Promedios

Tiempo

Período

b) Interpreta los datos de la tabla:

………………………………………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

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EXPERIENCIA Nº 02 (PÉNDULO CON MASAS DIFERENTES):

a) Realiza los mismos pasos de la experiencia Nº 01; cambiando de masa pero teniendo en cuenta que lalongitud del péndulo siempre debe ser el mismo. Anota tus observaciones en la tabla 02: (siempre para 20oscilaciones)

TABLA 02

Masas

Tiempo

Período

b) ¿La masa de la esferita influye en el período de un péndulo? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

EXPERIENCIA Nº 03 (PÉNDULO CON LONGITUDES DIFERENTES):

a) Realiza los mismos pasos de la experiencia Nº 01; cambiando de longitud pero teniendo en cuenta que lamasa de la esferita siempre debe ser el mismo. Anota tus observaciones en la tabla 03: (siempre para 20oscilaciones)

TABLA 03

Longitudes (L)

Tiempo (t)

Período (T)

b) ¿La longitud del péndulo influye en el período? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

c) Qué magnitudes son constantes y qué magnitudes varían al determinar el período en la siguienteecuación:

g

L2T π= . Donde: T = Período; L = Longitud; g = Aceleración de la gravedad

………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

d) ¿El período de oscilación depende de la aceleración de la gravedad? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

e) Determine la aceleración de la gravedad en Huancayo………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 06

FLUIDOS

I. OBJETIVOS:

I.1 Verificar e interpretar experimentalmente el Principio de Pascal.I.2 Observar que un líquido tiende a nivelarse en los vasos comunicantes.I.3 Demostrar que las bombas hidráulicas elevan líquidos.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Esfera de Pascal. Caja de almacenamiento de agua. Vasos comunicantes. Bombas hidráulicas. Agua con colorante.

III. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA Nº 01 (PRINCIPIO DE PASCAL - ESFERA DE PASCAL):

PRINCIPIO DE PASCAL: “La presión

aplicada a un fluido confinado se trasmite conel mismo valor a todos los otros puntos del

fluido y a las paredes del depósito que lo

contiene”.

a) Para demostrar cómo la presión se propaga en todas direcciones dentro de un fluido utilizaremos ladenominada “esfera de Pascal”. En el extremo del tubo se encuentra la tapa atornillada. Sácala dándolevueltas y saca el pistón del tubo para poder echar agua dentro de la esfera. Una vez hecho esto coloca el pistón y enrosca la tapa en el tubo, a fin de que quede fija.

b) Hacer presión sobre el agua que está dentro de la esfera empujando el pistón y anota tus observaciones.

………………………………………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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EXPERIENCIA Nº 02 (PRINCIPIO DE PASCAL – CAJA DE ALMACENAMIENTO DE AGUA):

a) Llenar la caja de almacenamiento con agua coloreada (con tinta roja u otro color) hasta la mitad. Insertar el tablero graduado en las cavidades que se encuentran sobre la tapa del recipiente, de tal manera que se pueda medir el nivel de agua en los tubos. Conectar un extremo de la manguera de jebe con la entrada de aireal recipiente y el otro extremo a la bombilla de jebe. Presionar la bombilla de jebe y mantenerla apretada. b) ¿Cuál fue la altura del líquido en los tubos de vidrio?

………………………………………………………………………………………………………………………..c) ¿Por qué el nivel del agua se encuentra a la misma altura en los tubos?

………………………………………………………………………………………………………………………..d) ¿Por qué el líquido asciende en los tubos simultáneamente?

………………………………………………………………………………………………………………………..REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 03(VASOS COMUNICANTES):

Llenar los vasos con agua de color por el tubo grueso, así puede observarse mejor que la superficie del agua detodos los tubos siempre está en el mismo nivel.

Este experimento puede cuantificarse y expresarse, mediante la ecuación siguiente: PH = ρ ghDonde: PH = Presión hidrostática; ρ = Densidad del líquido; g = Aceleración de la gravedad; h = Profundidad

respecto de la superficie del líquido.a) ¿Por qué el agua tiene el mismo nivel en todos los tubos?

………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

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b) ¿Hallar la presión en un punto determinado del vaso comunicante, sabiendo que el líquido contenido esagua?

Profundidad (h)

Presión Hidrostática (PH)

c) ¿Qué ocurre si se hecha un poco de aceite en uno de los tubos? ¿Se eleva o desciende?

………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………..

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 04 (BOMBAS HIDRÁULICAS):

Las bombas hidráulicas están destinadas a elevar líquidos, por lo general agua, bajo la influencia de la presiónatmosférica.

a) Echar agua en el recipiente de la base y mover la palanca suave y alternadamente. Observar detenidamente los fenómenos que se producen en el bombeo del líquido y anotar las observaciones hechas.

…………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………..

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 07

DILATACIÓN

I. OBJETIVOS:I.1 Demostrar que los cuerpos se dilatan cuando se eleva la temperatura.

I.2 Determinar que los metales diferentes se dilatan desigualmente.I.3 Observar la dilatación volumétrica de un cuerpo metálico cuando aumenta su temperatura..I.4 Observar que los metales disminuyen su volumen cuando disminuye su temperatura.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Aparato demostrador de la dilatación lineal. Aparato demostrador de la dilatación volumétrica. Aparato demostrador de la contracción de los metales. Mechero con alcohol.

III. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01 (DILATACIÓN LINEAL):Los tres punteros deben indicar la posición cero del cuadrante. Encienda el mechero de alcohol y regule las llamasde las tres mechas, de modo que puedan arder con igual intensidad. Coloque luego el mechero debajo de la partecentral de las barras de metal en prueba y calentarlas de 3 a 5 minutos. Observe minuciosamente el cuadrante yresponda las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál de las varillas hace avanzar con mayor ángulo al puntero en el cuadrante? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

b) ¿Cuál de las varillas hace avanzar con menor ángulo al puntero en el cuadrante? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿Por qué los rieles de las vías férreas no pueden ser de una sola pieza en todo su recorrido?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

d) ¿Por qué en los puentes de hormigón, edificios, pistas, etc., se deja pequeños espacios cada cierto tramo?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

e) ¿Por qué los cables eléctricos de los postes de alumbrado público se muestran colgantes y no tensos?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 02 (DILATACIÓNVOLUMÉTRICA):

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Compruebe varias veces que la bola pasa por el anillo sin dificultad a temperatura To del medio ambiente. Dejelibre la bola y caliéntelo con un mechero de 2 a 3 minutos. Luego acerque la bola al anillo e intente que pase por él.Deje enfriar la bola un rato, y pruebe si la bola vuelve a pasar por el anillo otra vez:

a) ¿Por qué no logra pasar la bola por el anillo, luego de cierto tiempo de someterlo al calor?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

b) ¿Si tuviese dos bolas, una de cobre y otra de aluminio. ¿Quién se dilata más para un mismo cambio detemperatura? ¿Investigue cuál es el valor del coeficiente de dilatación volumétrica del cobre y del aluminio?

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿Cree Ud. que el cuerpo humano también se dilata al aumentar su temperatura?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 03 (CONTRACCIÓN DE LOS METALES):

Desmonte la barra de metal y sométalo al fuego hasta ponerlo al rojo vivo; luego colóquelo en la base de hierro,introduciendo los palillos en el orificio de un extremo y ajustando bien con la rosca del otro extremo. Acontinuación échele agua fría a la barra de metal o déjelo enfriar de 10 a 15 minutos:

a) ¿Qué sucede con el clavo metálico ubicado al extremo de la barrilla? Explique.………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

b) ¿Todos los cuerpos sometidos a bajas temperaturas se contraen?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿La contracción tiene un límite?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

d) ¿El cuerpo humano también se contrae al ser sometido a bajas temperaturas?………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 08

CARGA ELÉCTRICA Y LÍNEAS DE FUERZA

I. OBJETIVOS:I.1 Detectar la presencia de la carga eléctrica en objetos.

I.2 Mostrar la configuración de las líneas de fuerza del campo eléctrico para un objeto, dos objetos con igualcarga y dos objetos con carga diferente.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:Por lo general los cuerpos se encuentran en estado neutro, es decir, con igual cantidad de cargas positivas

(+) y cargas negativas (-). Pero cuando se frota una varilla de vidrio con un trozo de seda, el vidrio cedeelectrones, quedándose cargado positivamente (+), en tanto que la seda recibe electrones quedando cargadonegativamente (-).

Cuando se tiene una carga eléctrica Q en un punto dado del espacio y se desea tener una representaciónde la influencia que ejerce en los alrededores, se puede usar el concepto de línea de fuerza del campo eléctrico (osimplemente línea de campo) que fue introducida por Faraday. Las líneas de fuerza permiten visualizar ladistribución del campo eléctrico alrededor de una carga o de una distribución de cargas.

III. MATERIAL EDUCATIVO: Electroscopio. Varillas de vidrio y plástico Plumeros electrostáticos. Generador Van de Graaff. Distribuidor de electricidad puntiagudo.

IV. EXPERIENCIAS:

EXPERIENCIA Nº 01 (ELECTROSCOPIO):Un cuerpo puede cargarse eléctricamente frotándolo debido a la transferencia de cargas (electrones), entonces:

a) Si una varilla cargada eléctricamente se acerca (sin contacto) a la parte alta del electroscopio. ¿Quésucede con las laminillas? ¿Por qué?………………….……………………………………………………………………………………………………..

b) Si una varilla cargada eléctricamente se acerca hasta hacer contacto con la parte alta del electroscopio.¿Qué sucede con las laminillas? ¿Por qué?

………………….……………………………………………………………………………………………………..

c) Luego, si hacemos contacto en la parte alta del electroscopio con el distribuidor de electricidad puntiaguda o con el dedo. ¿Qué sucede con las laminillas? ¿Por qué?

………………….……………………………………………………………………………………………………..

d) E n el siguiente cuadro anotar los efectos que ocurren al frotar las varillas con seda:

VARILLAS ¿PIERDE O GANA ELECTRONES? ¿QUÉ CARGA ADQUIERE?

VIDRIO

PLÁSTICO

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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EXPERIENCIA Nº 02 (PLUMERO ELECTROSTÁTICO):a) Si una varilla cargada se acerca (sin contacto) a la parte alta del plumero. ¿Qué sucede con los hilos?¿Por qué?

………………….…………………………………………………………………………………………………….. b) Si una varilla cargada se hace contacto con la parte alta del plumero. ¿Qué sucede con los hilos? ¿Por qué?

………………….……………………………………………………………………………………………………..

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 03 (GENERADOR VAN DE GRAAFF):a) Acerque y toque el casco con la bola de descarga, con ello habrá sacado un poco de carga del casco, que

puede trasladar y transportar a cualquier lugar, por ejemplo: podrá transferirla al electroscopio y para ello bastará con tocarlo. ¿Qué observa?

………………….……………………………………………………………………………………………………..

b) Tomando por la base aislante el plumerito electrostático acerque (sin hacer contacto) los hilos al casco ocolóquelo encima. ¿Qué sucede con los hilos? Explique.

………………….………………………………………………………………………………………………….….

c) Acerque los hilos de un plumerito electrostático al casco, haga contacto y luego retírelo. ¿Qué ocurre con

ellos? Explique………………………………………………………………………………………………………………………...

d) Sabiendo que el máximo campo que se puede alcanzar en el aire es de 30 000V/cm. ¿Qué potencial alcanzael casco si la chispa de descarga es de una longitud de 4cm?

………………….………………………………………………………………………………………………….….

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

V. ANÁLISIS CUANTITATIVO Y CUALITATIVO:

V.1 Los experimentos realizados nos muestran que al frotar dos cuerpos ellos se:……………………………….....

V.2 Cuando un cuerpo neutro gana electrones, adquiere una carga: ……………………………………………...….

V.3 Cuando un cuerpo neutro pierde electrones, adquiere una carga: ……………………………………...………..

V.4 Las cargas eléctricas son de dos clases: …………………………………. y ……………….……………….....

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V.5 Cargas iguales se ………………..……………… y cargas diferentes se……………………………...............

V.6 Las cargas ejercen fuerzas a ………………………………………………………………………………..……

V.7 En un cuerpo cargado eléctricamente el número de ……….……. es diferente al número de …….………..…..

V.8 Explique cómo se carga un cuerpo:a) Positivamente:

…………………………………….......................................................................................…………………………………………………………………………………………………………………... b) Negativamente: …………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………...

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COLEGIO NACIONAL PILOTO "SANTA ISABEL"

GUÍA EXPERIMENTAL N° 09

INSTRUMENTOS DE MEDIDA - EL MULTITESTER DIGITAL

I. OBJETIVO:I.1 Utilizar correctamente el multitester digital (ohmímetro, voltímetro, amperímetro) en la medición de

resistencias, voltajes y corrientes; en circuitos eléctricos de corriente continua y corriente alterna.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:Es un instrumento portátil que se utiliza como: ohmímetro, voltímetro de corriente continua/alterna, y

amperímetro de corriente continua.OHMÍMETRO.- Instrumento que se utiliza para la medición de resistencias, continuidad y cortocircuitos. Se

utiliza también para probar bobinas, transformadores y diversos dispositivos y componenteselectrónicos.

VOLTÍMETRO.- Instrumento que se utiliza para la medición de voltajes de corriente continua o directa (DCV)o corriente alterna (ACV).

AMPERÍMETRO.- Instrumento que se utiliza para la medición de corriente directa (DCmA).

III. MATERIAL EDUCATIVO:

Multitester digital. Resistencias, pilas, baterías, fuente de alimentación.

IV. EXPERIENCIAS:¡RECUERDA QUE!: Un ohmímetro se conecta en paralelo.

Un voltímetro se conecta en paralelo.Un amperímetro se conecta en serie.

EXPERIENCIA Nº 01(RESISTENCIA DE NICHROME):

a) En el puente eléctrico que consta de un alambre de nichrome, debes determinar tramos de 10cm paraobtener longitudes proporcionales a: 10cm; 20cm, 30cm; 40cm y 50cm respectivamente. Mide las

resistencias respectivas y anota tus resultados en la tabla 01:TABLA 01LONGITUD 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm

RESISTENCIA

b) Interprete el cuadro con los datos obtenidos:………………….……………………………………………………………………………………………………

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 02(OHMÍMETRO):

a) Ubica el selector en Ω . Coloca las puntas de prueba en los extremos de la resistencia que quieras medir.Anota los resultados obtenidos por fórmula (R=ab.10cΩ ) y medidos con el multitester en la tabla 01:

TABLA 01

RESISTENCIACOLORES

VALOR FÓRMULA

VALOR MEDIDO

1ra Franja 2da Franja 3ra FranjaR 1R 2R 3

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REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 03 (VOLTÍMETRO):a) Ubica el selector en DCV. Recuerda que con este instrumento se respeta la polaridad (negro = negativo yrojo = positivo) y que los voltímetros se colocan en paralelo con la resistencia o carga. Además ten en cuentaque si se desconoce el valor a medir es importante ubicar el selector en la POSICIÓN MÁXIMA. Coloca la punta de prueba roja en el polo positivo de la pila o batería y la punta de prueba negra en el polo negativo.Anota los voltajes que te indica el multitester en la tabla 02.

TABLA 02

DISPOSITIVOS VALORES MEDIDOS

PILAS

FUENTE DEALIMENTACIÓN

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 04 (AMPERÍMETRO):

A

B

C

D

V+

_ R1R2

a) Ubica el selector en DCmA. Recuerda que con este instrumento se respeta la polaridad (negro = negativo

y rojo = positivo) y que los amperímetros se colocan en serie con la resistencia o carga. Además; ten encuenta que si se desconoce el valor a medir es importante ubicar el selector en la POSICIÓN MÁXIMA.Coloca el multitester en diferentes puntos del circuito eléctrico. Anota tus observaciones en la tabla 03.

TABLA 03PUNTOS CORRIENTE

ABCD

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 10

LEY DE OHM

I. OBJETIVOS:I.1 Comprobar la Ley de Ohm experimentalmente.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:Para materiales metálicos (conductores) la corriente (intensidad de corriente) que los atraviesa es

directamente proporcional a la diferencia de potencial (voltaje) conectada en sus extremos. La constante de proporcionalidad es denominada Resistencia Eléctrica del conductor.

I

VR =

Donde:V = Diferencia de potencial (VA-VB = Caída de tensión). Su Unidad SI: Voltio (V).I = Intensidad de corriente. Su Unidad SI: Amperio (A).

R = Resistencia del conductor. Su Unidad SI: Ohmio (Ω ).Se define de lo anterior que:

1 OHMIO = 1 Ω = 1 Voltio/ Amperio

III. MATERIAL EDUCATIVO: Puente eléctrico lineal. Voltímetro y amperímetro. Fuente de alimentación.

IV. EXPERIENCIA:Arme el siguiente circuito, donde AC es el hilo de resistencia del puente eléctrico lineal.

K

V A

R

AD

C

a) Ajuste la resistencia variable R, para anotar las lecturas del amperímetro correspondientes a los valoresde 1,2,3, … voltios, registrados por el voltímetro.¿Qué relación obtiene entre la intensidad y el voltaje registrado con una resistencia constante?

………………….……………………………………………………………………………………………………..

………………….……………………………………………………………………………………………………..

b) Mover el cursor para que la longitud del alambre sea de 20,30,40 … cm y que los valores de laresistencia sean proporcionales a 1:2:3:4 …, ajustar cada vez la resistencia variable para que la lectura delvoltímetro sea constante y poder anotar las lecturas del amperímetro.¿Qué relación obtiene entre la intensidad de la corriente y la resistencia del alambre cuando el voltaje esconstante?

………………….…………………………………………………………………………………………………..…………………….…………………………………………………………………………………………………..…REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 11

LÍNEAS DE FUERZA DEL CAMPO MAGNÉTICO

I. OBJETIVOS:I.1 Observar diversas configuraciones de líneas de fuerza del campo magnético producidas por imanes de

diferentes formas y tamaños.I.2 Observar la configuración de líneas de campo para polos opuestos y polos iguales.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Tablero acrílico con limaduras de hierro en suspensión. Imanes en forma de barra y de herradura. Aguja magnética. Modelo de moléculas magnéticas. Una brújula

III. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01(TABLERO CON LIMADURAS DE HIERRO):

a) Antes de realizar el experimento debe agitar el tablero para que las limaduras de hierro quedendistribuidas uniformemente. A continuación coloque los imanes en una mesa en las posiciones que se indicany encima el tablero, luego con el dedo dele golpesitos por encima. En cada caso, haga un dibujo de laconfiguración que adoptan las limaduras de hierro.

Un imán en forma de barra

Dos imanes en forma de barra con sus polos de un mismo color frente a frente

Dos imanes en forma de barra con sus polos de diferente color frente a frente

Un imán en forma deherradura

Dos imanes en forma de herradura consus polos de un mismo color frente a

frente

Dos imanes en forma de herradura consus polos de diferente color frente a

frente

¿Explique el proceso de formación de las líneas de campo magnético?………………………………………………………………………………………………………………………

EXPERIENCIA Nº 02 (AGUJA MAGNÉTICA):La aguja magnética debe mantenerse equilibrada y moverse libremente sobre la aguja de acero.

a) ¿Puede con ello determinar los polos norte y sur geográficos? Explique.……………………………………………………………………………………………………………………….

b) Acerque un cuerpo magnético a la aguja magnética. ¿Qué ocurre con la aguja? ¿Por qué?……………………………………………………………………………………………………………………….REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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EXPERIENCIA Nº 03 (DOMINIO MAGNÉTICO):Mover la barra magnética (imán) con cualquiera de sus polos en sentido vertical y horizontal sobre el modelo

de las moléculas magnéticas.

a) Utiliza dos imanes de barra y colócalos a los extremos del modelo de las moléculas magnéticas, con los polos opuestos. ¿Qué ocurre con las moléculas magnéticas? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

b) Luego ubica los imanes a los extremos del modelo, con los mismos polos. ¿Qué ocurre con las moléculasmagnéticas? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

IV. ANÁLISIS CUALITATIVO:IV.1Si tienes un imán sin nada que te indique la ubicación de sus polos, ¿cómo podrías saber cuál extremo es su

polo norte (N)?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...IV.2Si tienes un imán que no está perfectamente imantado, ¿cómo podrías probar que está en condición

deficiente?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...IV.3Averiguar que significa: FERROMAGNETISMO, PARAMAGNETISMO Y DIAMAGNETISMO.………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...IV.4Un imán tiene dos polos, ¿es posible obtener un imán de un solo polo?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...IV.5¿En qué aspectos son semejantes los campos magnéticos a los eléctricos? ¿En qué aspectos son diferentes?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...IV.6De no contar con una brújula o un imán en su poder. ¿De qué otra manera ubicaría los puntos cardinales?

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………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 12

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

I. OBJETIVOS:I.1 Conocer y comprender mejor el uso de los campos magnéticos en la generación de corrientes eléctricas,

diseño de generadores y transformadores y la naturaleza de la corriente alterna.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Bobina cuadrada. Imán tipo barra y herradura. Voltímetro y amperímetro (multitester). Motor eléctrico. Generador de corriente eléctrica.

III. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01(BOBINA CUADRADA):Instale la bobina cuadrada en el soporte y conecte sus extremos a un voltímetro.

a) Aproxime el polo sur del imán al centro de la bobina cuadrada. ¿Qué sucede en el voltímetro? ¿Por qué?………………………………………………………………………………………………………………………...

b) Luego utiliza el polo norte aproximándolo al centro de su bobina ¿Qué sucede en el voltímetro? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...c) Coloca en la parte inferior de la bobina el imán tipo herradura y mueva con la mano dicha bobina ¿Quésucede en el voltímetro? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 02 (MOTOR ELÉCTRICO):

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Motor de excitación de corriente continua:a) Colocar en serie las bobinas de los imanes y de la armadura, colocar los dos penachos en el centro delanillo de cobre y conectarlos a una fuente de corriente continua de 6V. ¿Qué observa? Explique.

………………………………………………………………………………………………………………………... b) Aumente gradualmente el voltaje hasta 12V. ¿Qué observa? Explique.

………………………………………………………………………………………………………………………...

Motor de derivación de corriente continua:a) Colocar en serie las bobinas de los imanes y conectarlos en paralelo con la armadura, colocar los penachos en el centro del anillo de cobre y conectarlos a una fuente de corriente continua de 6V. ¿Quéobserva? Explique.

………………………………………………………………………………………………………………………... b) Aumente gradualmente el voltaje hasta 12V. ¿Qué observa? Explique.

………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 03 (GENERADOR DE CORRIENTE ELÉCTRICA):

Para generar corriente alterna: Colocar los penachos a ambos lados del conmutador. Conectar el generador en serie con un amperímetro, en escala de 0,6A y una resistencia variable, gire lentamente la rueda y responda:

a) ¿Qué observa?

………………………………………………………………………………………………………………………... b) ¿Hacia dónde gira la aguja de amperímetro?………………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿Se genera corriente alterna? ¿Cómo puede explicar su respuesta?………………………………………………………………………………………………………………………...

d) Retire el amperímetro, reconecte el circuito y gire rápidamente la rueda. ¿Qué observa?………………………………………………………………………………………………………………………...

Para generar corriente continua: En el circuito anterior colocar los penachos en el centro del conmutador,gire lentamente la rueda y responda:

a) ¿Qué observa?………………………………………………………………………………………………………………………...

b) ¿Hacia dónde gira la aguja de amperímetro?

………………………………………………………………………………………………………………………...c) Gire la rueda lentamente en sentido contrario. ¿Hacia dónde gira la aguja de amperímetro?………………………………………………………………………………………………………………………...

d) ¿Cómo se puede afirmar que la corriente generada es continua?………………………………………………………………………………………………………………………...

e) Retire el amperímetro, reconecte el circuito y gire rápidamente la rueda. ¿Qué observa?………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 13

TRANSFORMADORES – CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

I. OBJETIVOS:

I.1 Verificar experimentalmente las principales relaciones (primario - secundario) de un transformador eléctricocon respecto al voltaje, corriente, número de espiras y potencia.I.2 Observar las relaciones de fase entre la corriente y el voltaje en un condensador, un inductor y una

resistencia.I.3 Conocer el principio básico de operación del teléfono.

II. MATERIAL EDUCATIVO: Transformador desarmable. Circuito de corriente alterna. Modelo de teléfono. Multitester. Fuente de alimentación.

III. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01(RELACIÓN PRIMARIO - SECUNDARIO DE UN TRANSFORMADOR):El transformador desarmable puede ser usado para realizar diversos experimentos demostrativos sobre eltransformador. Demostraremos a continuación las siguientes relaciones:

Relación: Tensión eléctrica y número de espiras.- Es la relación del voltaje de la bobina, con respectoal número de espiras o vueltas:

2

1

2

1

N

N

V

V=

Relación: Corriente eléctrica y número de espiras.- Esta relación nos dice que el producto del número

de espiras por la corriente del primario, es igual al producto del número de espiras por la corriente delsecundario:

Eficiencia o rendimiento.- La eficiencia es igual a la potencia de salida entre la potencia de entrada,multiplicada por 100%:

%100xE1

2

P

P=

Potencia.- Las potencias Pp y Ps (en ambos casos), es igual al producto de la corriente y el voltaje:

Con relación a los voltajes de entrada y salida, el transformador puede funcionar como: Elevador y Reductor.

PRUEBAS:a) Relación Tensión – Número de espiras:

El terminal 4 de la bobina tiene 400 espiras, es decir 4x100 espiras; así el terminal 8 tendrá 800 espiras. Alimente con 6V al primario entre los puntos 0 y 4, y mida la tensión en el secundario entre los puntos 0 y

8. Anote el voltaje obtenido en la tabla 01. Alimente con 6V al primario entre los puntos 0 y 8, y mida la tensión en el secundario entre los puntos 0 y

4. Anote el voltaje obtenido en la tabla 02.TABLA 01 TABLA 02Primario Secundario Primario Secundario

Nº ESPIRAS Nº ESPIRASVOLTAJE VOLTAJE

¿Cómo actúa el transformador en la tabla 01?

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P = I.V

N1.I1 = N2.I2

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………………………………………………………………………………………………………………………...¿Cómo actúa el transformador en la tabla 02?………………………………………………………………………………………………………………………...Teniendo en cuenta los datos de las tablas 01 y 02, verifique las siguientes relaciones:

Tensión eléctrica y número de espiras.………………………………………………………………………………………………………………………...Corriente eléctrica y número de espiras.………………………………………………………………………………………………………………………...Potencia del primario.………………………………………………………………………………………………………………………...Potencia del secundario.………………………………………………………………………………………………………………………...Eficacia del transformador.………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

EXPERIENCIA Nº 02 (CARACTERÍSTICAS DE UN CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA):El circuito mostrado nos permite medir las fases entre el voltaje y la intensidad.

a) Conecte el circuito R. ¿Qué sucede con las agujas del amperímetro y del voltímetro, van juntas? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………... b) Conecte el circuito C. ¿Qué sucede con las agujas del amperímetro y del voltímetro, van juntas? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...c) Conecte el circuito L. ¿Qué sucede con las agujas del amperímetro y del voltímetro, van juntas? ¿Por qué?

………………………………………………………………………………………………………………………...d) ¿Qué entiende Ud. por fase de una onda?

………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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EXPERIENCIA Nº 03 (MODELO DE FUNCIONAMIENTO DEL TELÉFONO):

El circuito mostrado nos permite entender el funcionamiento de un teléfono. Alimente el equipo y realice lassiguientes experiencias:

a) ¿Al presionar la membrana del emisor qué sucede con el receptor?……………………………………………………………………………………………………………….…..…………………………………………………………………………………………………………………...

b) La luz indicadora es proporcional al campo magnético de modo que se sabe cuando es débil o fuerte.¿Cómo puede observar este efecto?……………………………………………………………………………………………………………….…..…………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿Cómo es el campo magnético cuando la luz es máxima?……………………………………………………………………………………………………………….…..…………………………………………………………………………………………………………………...

d) ¿Cómo es el campo magnético cuando la luz es mínima?……………………………………………………………………………………………………………….…..…………………………………………………………………………………………………………………...

e) ¿Están sincronizadas la luz indicadora y el campo magnético? ¿Por qué?……………………………………………………………………………………………………………….…..…………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 14

ÓPTICA GEOMÉTRICA

I. OBJETIVOS:I.1 Observar experimentalmente las imágenes formadas por las lentes convergentes y divergentes.

I.2 Verificar las relaciones de sus longitudes focales y el aumento lateral.I.3 Determinar la ecuación de la lente.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:Existen varias formas de lentes convergentes y divergentes. Como biconvexo, plano convexo, convexo - cóncavo,

bicóncavo, plano cóncavo, etc.Los lentes convergentes tienen por propiedad intersecar los rayos de luz en un solo punto y los lentes divergentesdispersar los rayos en sentidos diferentes.

III. MATERIAL EDUCATIVO: Disco óptico montado sobre un trípode con pantalla de diafragma vertical. Accesorios (lentes convergentes y divergentes). Espejo.

IV. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01 (LENTES CONVERGENTES):

a) Se prepara el disco óptico colocándolo de manera conveniente para que los rayos de luz incidan por larejilla, los lentes deben estar adheridas según la pantalla del disco óptico. Utiliza los lentes: biconvexo, plano – convexo, convexo - cóncavo. b) Se orienta la luz solar a través del espejo a la rejilla y se mide el ángulo dispersado según el disco óptico.Observa cuidadosamente todos los fenómenos y anótalos:

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

EXPERIENCIA Nº 02 (LENTES DIVERGENTES):c) Realiza los mismos procedimientos de la experiencia Nº 01. Utiliza los lentes: bicóncavo, plano – cóncavo, convexo - cóncavo. Observa cuidadosamente todos los fenómenos y anótalos:

………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...REPRESENTA TU EXPERIENCIA:

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GUÍA EXPERIMENTAL N° 15

RAYOS CATÓDICOS

I. OBJETIVOS:I.1 Mostrar el efecto del calor, mediante el uso correcto del tubo de rayos catódicos.

I.2 Demostrar la desviación del flujo de electrones, ante la presencia de un campo magnético producido por unelectroimán.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:Se usa el tubo de rayos catódicos para mostrar el efecto del calor. Esto se logra al hacer colisionar los

rayos catódicos (electrones) sobre una chapa metálica que se encuentra frente al cátodo; la generación de calor sedebe a que los rayos catódicos transfieren su energía cinética al colisionar con la chapa y esto hace que se generecalor sobre ella.

El fenómeno mediante el cual, dentro del tubo de cristal se observa una luminosidad, se explica de lasiguiente manera:

A pesar de que el tubo está vacío, queda aún aire dentro del tubo. El aire en ausencia de influenciasexternas no contiene cargas libres; sin embargo puede hacerse conductor; esto es, las moléculas de aire puedenionizarse o excitarse debido a que éstas colisionan con los rayos catódicos.

La luminosidad que se observa se debe a la luz (radiación electromagnética visible) que emiten lasmoléculas excitadas que vuelven a su estado inicial, después que uno de sus electrones exteriores regresa desde unnivel de energía superior a uno inferior.

El flujo de electrones a través del vacío, a altas velocidades provocadas por la diferencia de potencial; aconducido al desarrollo de importantes aparatos como la radio, la T.V., computadoras y otros mecanismosautomáticos.

Ante la presencia de un campo magnético por la presencia de un electroimán, los electrones se desviaránhacia abajo. Thomson, acondicionó los campos de manera que el haz de rayos viajaría sin desviación logrando asíencontrar la relación de carga y masa del electrón.

III. MATERIAL EDUCATIVO: Tubo de rayos catódicos. Generador Van de Graaff. Electroimán. Cables de conexión.

IV. EXPERIENCIAS:EXPERIENCIA Nº 01:Conecte los electrodos del tubo de rayos catódicos a un generador Van de Graff. Encienda el equipo y observaráen el tubo una luminosidad.Evite la carga continua por largo tiempo para no dañar la chapa metálica.a) ¿Por qué se calienta la chapa metálica?………………………………………………………………………………………………………………………... b) ¿A qué se debe la luminosidad dentro del tubo de cristal?………………………………………………………………………………………………………………………...

c) ¿Qué son los rayos catódicos?………………………………………………………………………………………………………………………...………………………………………………………………………………………………………………………...

EXPERIENCIA Nº 02:Estando encendido el generador Van de Graaff (experiencia anterior), acerque un electroimán al tubo:

a) ¿Qué ocurre con el flujo de electrones?………………………………………………………………………………………………………………………... b) ¿Por qué ocurre tal fenómeno?………………………………………………………………………………………………………………………...

REPRESENTA TUS EXPERIENCIAS:

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