repÚblica bolivariana de venezuela carrizal ......la física es una de las más antiguas...
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIDAD EDUCATIVA COLEGÍO “VALLE ALTO” CARRIZAL. ESTADO BOLIVARIANO DE MIRANDA
MANUAL DE
LABORATORIO
DE FÍSICA
4°año
Prof. Rohaira Flores
INTRODUCCIÓN
La física (del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός,
"naturaleza") es la ciencia natural que estudia las propiedades y el
comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella
que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo y el espacio y las
interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.(información disponible en página
de internet https://prezi.com/jvhh6g9cr8qg/laboratorio-de-fisica/)
La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más
antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la
física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de
la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII
surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin
embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los
límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir. (información disponible en
página de internet https://prezi.com/jvhh6g9cr8qg/laboratorio-de-fisica/)
La Física es una ciencia experimental, y como tal, los experimentos juegan
un papel vital en su desarrollo. Las prácticas de laboratorio son uno de los ejes
principales en su estudio. El laboratorio de Física facilita al estudiante la
comprensión de los aspectos tanto teóricos como aplicados de la ciencia, y entre
sus objetivos fundamentales se proponen tres grandes metas: ilustrar el contenido
de las clases teóricas, enseñar técnicas experimentales, y promover actitudes
científicas.
NORMAS EN EL LABORATORIO DE FÍSICA
En el laboratorio de Física se hacen prácticas sobre vectores, equilibrio,
cinemática y dinámica de las partículas; principios básicos sobre mecánica de
fluidos, termodinámica, electricidad, campo magnético, sus causas y efectos, entre
otras.
Acerca de la disciplina:
Al trabajar en el laboratorio el alumno deberá observar el siguiente
comportamiento:
Puntualidad y asistencia a las sesiones del laboratorio.
Asistir al grupo de laboratorio que le corresponde de acuerdo
a la división establecida en el diario de clases.
Llevar la práctica de laboratorio correspondiente a la sesión de
laboratorio impresa (una por grupo)
Cualquier duda que se le presente sobre la actividad práctica a
realizarse consúltela con el docente antes de iniciar la misma.
No se permitirá la salida de alumnos del laboratorio una vez
iniciada la práctica con la finalidad de obtener una copia de la
misma.
No se permite la salida del laboratorio durante la sesión de
práctica sin previa autorización del docente.
Llevar al laboratorio los materiales solicitados en cada práctica
No arrojar papeles, ni basura al piso. Depositarla en los
recipientes disponibles.
Está prohibido rayar y/o manchar los mesones de trabajo
Mantener y dejar limpia su área de trabajo.
Prohibido ingerir alimentos y bebidas dentro del laboratorio.
Prohibido hablar por celular, encender radios o grabadoras
durante la sesión de laboratorio.
Está prohibido sentarse sobre las mesas de trabajo.
Está prohibido distraer a los compañeros, ya sea hablando de
temas no compatibles al laboratorio o hacer bromas durante la
práctica.
Al finalizar la práctica de laboratorio entregar al docente el
reporte final (informe).
INSTRUCCIONES GENERALES
A continuación se te presentan las actividades prácticas para el laboratorio,
las cuales se aplicarán durante el primer momento del año escolar 2019-2020.
Estas indican las actividades que se realizarán y los materiales que debes traer
para cada una de ellas.
Al inicio de cada práctica realizaras una pequeña investigación sobre los
conocimientos básicos para su desarrollo.
Todas las actividades se realizarán en el aula de clase, con la supervisión
del docente nada debe ser respondido previamente en casa.
Las actividades prácticas se realizarán en grupo de cuatro personas.
Cada grupo de estudiante debe traer impresa la práctica de laboratorio
prevista a realizarse en cada sección.
Los últimos 15 minutos de la clase serán para discutir las actividades
realizas.
Al finalizar cada práctica de laboratorio cada grupo de estudiantes debe
entregar un reporte final (Informe) , en una hoja debidamente identificada
con el membrete de la institución, título de la práctica realizada, nombres
de los integrantes del grupo, actividades realizadas con las respectivas
respuestas a cada uno de los planteamientos formulados y una conclusión
del trabajo realizado.
ESCALA DE ESTIMACIÓN PARA LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS Y REPORTE
Apellido y Nombre:________________________ Cédula de identidad:___________-
Fecha:_____ Nº de Práctica:__________
FASE DE LA PRÁCTICA Aspectos a Evaluar Puntaje
Pre Laboratorio Asistencia y puntualidad 1
Investigación 2
Materiales solicitados 2
Laboratorio Montaje de la práctica 2
Recolección de datos 2
Post laboratorio Tablas de resultado 3
Respuestas al laboratorio 3
Respuestas al post laboratorio
3
Conclusiones 2
Total 20
Firma del Estudiante:_______________
Firma Representante:_______________
Fecha:____________
Prof. Rohaira Flores
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ACTIVIDAD PRÁCTICA Nº 1
MEDICIONES Y ERRORES
INTRODUCCIÓN:
En la vida cotidiana, siempre estamos midiendo, forma parte de nuestro quehacer.
Necesitamos conocer el valor de cantidades que manejamos: pesos, volumen,
distancias, tiempos. La Física se ocupa de describir y entender la naturaleza y la
medición es una de sus herramientas fundamentales. El físico necesita medir los
fenómenos que estudia. empleando los instrumentos necesarios para tal fin. En este
laboratorio se realizaran diferentes medidas de algunos objetos empleando el
instrumento adecuado y los resultados se expresaran correctamente con sus
respectivos errores.
OBJETIVOS:
Luego del culminar las actividades prácticas uno y dos el estudiante será capaz
de:
• Identificar la importancia de las mediciones.
• Establecer las técnicas para medir objetos, tomando en cuenta que
instrumento es el más adecuado.
• Conocer cuáles son los errores que se cometen en las medidas.
• Determinar qué tipos de errores se pueden cometer y como expresarlos
PRE-LABORATORIO:
• ¿Qué es medir?
• ¿Qué se entiende por técnica?
• Nombra algunos instrumentos de uso común para realizar medidas de
longitud.
• ¿Cuáles son las unidades que se utilizan frecuentemente para las medidas de
longitud?
• ¿Qué son los errores y cuales tipos de errores existen?
MATERIALES Y EQUIPOS: Materiales: 1 cinta métrica por grupo, regla, un cilindro por grupo. (Puede ser de
cualquier tamaño), una tapa circular (Puede ser de cualquier tamaño), un hilo o
cuerda.
LABORATORIO: Actividad Nº 1: Calcular el radio de la tapa
Instrucciones:
Proceda antes de efectuar cualquier medida a calcular la apreciación del instrumento
que va a emplear para realizarlas. Luego realiza las siguientes actividades:
• Tome la tapa y mida con la técnica más adecuada el diámetro de la misma,
repita la medida cada integrante del equipo y calcule el radio de la
circunferencia.
• Mida la longitud de la circunferencia, (utilice la técnica que considere más
adecuada). Cada integrante del grupo debe realizar la medida y registrarla en
una tabla diseñada por usted.
Una vez realizada la experiencia responda lo que a continuación se plantea:
• Exprese las medidas realizadas con su respectivo error.
• A partir de la medida de la longitud de la circunferencia calcule el radio de la
tapa.
• ¿En ambas experiencias se obtuvo el mismo resultado para la medida del
radio? ¿Si observó alguna diferencia? ¿A qué se debe esta diferencia?
• Describa como realizó cada una de las medidas.
Actividad Nº 2 Calcular el área de un cilindro
Instrucciones:
• Con el instrumento que considere más adecuado, mida la altura del cilindro.
(cada estudiante debe realizar la medida). Recuerda calcular la apreciación del
instrumento seleccionado.
• Mida la longitud de la circunferencia, con el instrumento y la técnica que
considere adecuada. .(cada estudiante debe realizar la medida)
• Registre los datos en una tabla diseñada por usted, con sus respectivos errores.
A continuación responda las cuestiones que a continuación se te proponen:
• Calcule el área del cilindro.
• ¿Considera que se cometieron errores durante la medición? ¿Describa como fue
el proceso?
POST-LABORATORIO
Una vez finalizadas las actividades anteriores responda:
• ¿Es importante tomar en cuenta los errores en la medida?
• ¿Qué ocurriría si estoy realizando un experimento y no tomo en cuenta los
errores, sería correcto el resultado? Y si al darme cuenta de que no he
considerado el error lo tomo en cuanta y me da del 50% ¿sería confiable la
medida?
• ¿Por qué debo realizar la medida varias veces?
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ACTIVIDAD PRÁCTICA Nº 2
SISTEMAS DE REFERENCIA Y VECTORES
INTRODUCCIÓN
Un sistema de referencia es un punto y un sistema de ejes, que suponemos fijos en el
Universo, y que se toman como referencia para medir la distancia a la que se
encuentra el objeto. La trayectoria descrita por un móvil depende del sistema de
referencia que arbitrariamente elijamos. Para expresar este movimiento hay que darle
un sentido y dirección a la trayectoria. En este laboratorio se emplearan los sistemas
de referencias y estudio de los vectores.
OBJETIVOS: Una vez finalizada la práctica el estudiante
podrá:
• Identificar los sistemas de referencia.
• Establecer la importancia de los
sistemas de referencia y su uso en la
vida cotidiana.
• Definir los vectores.
• Aplicar los vectores en su vida cotidiana
• Graficar y sumar vectores
PRE-LABORATORIO
• ¿Qué es un sistema de referencia y dónde se utiliza?
• ¿Qué son los vectores?
MATERIALES Y EQUIPOS: Reglas
Laboratorio: Actividad N° 1.- Sistemas de referencia y Vector desplazamiento
Instrucciones:
• Observa detenidamente el siguiente esquema. Luego responde cada una de las
cuestiones que se te plantean
• ¿Cómo Indicarías una dirección en este esquema?
• ¿Traza el camino que tomarías en él mapa para ir desde la casa a la playa?
¿escribe como es la dirección para llegar a ese camino?
• ¿Traza el camino que tomarías en él mapa para ir del colegio a la estación
de tren? ¿Escribe como es la dirección para llegar a ese camino?
• ¿Indica cómo llegar al museo? ¿Falta algo a este planteamiento? ¿por qué?
• ¿Cuál es el origen del sistema de referencia para las preguntas b y c? , dibuja
un plano cartesiano y traza los vectores para llegar al punto indicado en
cada caso.
• Dibuja el vector desplazamiento en cada pregunta.
Actividad Nº 2 Sistemas de referencia y el vector desplazamiento
Instrucciones:
En el siguiente mapa de la ciudad, no existen nombres en las calles.
Tomando en cuenta esa característica responda las preguntas que se te
proponen a continuación:
• ¿Cómo indicaría la dirección para ir del cine al café? Traza la trayectoria en
el mapa.
• Si suponemos que cada lado del cuadrado que rodea una locación mide 20
m, indica en términos de m cual es el camino más corto para ir desde la
oficina de correos hasta el restaurante. Dibújalo también en el mapa.
• Para las preguntas a y b, dibuja el plano cartesiano y traza los vectores para
llegar al punto indicado. Traza el vector desplazamiento y encuentra su
valor.
POST-LABORATORIO
• ¿Crees que estas usando un sistema de referencia cuando indicas los
caminos para llegar a un lugar en el mapa? ¿Para dar estas indicaciones
necesitas los vectores?
• ¿Crees que utilizaste los vectores en estos ejercicios?
• Dibuja un plano que indique el camino para llegar de tu casa al trabajo.
Establece el origen del sistema de coordenadas y dibuja el recorrido en el
plano Cartesiano indicando los vectores, y dibuja el vector desplazamiento.
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ACTIVIDAD PRÁCTICA Nº 3
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME y MOVIMIENTO RECTILINEO
ACELERADO
INTRODUCCIÓN
El movimiento es uno de los fenómenos físicos
que vivimos diariamente. Observamos que los
cuerpos se mueven, cuando corremos,
manejamos un carro, desplazamos de un sitio a
otro. Por lo que se entiende que al realizar un
movimiento se considera cambios de posición
durante un intervalo de tiempo. La forma de
dicho movimiento depende del lugar desde
donde se observa, es decir de un sistema de
referencia. En este laboratorio se estudiará el
movimiento rectilíneo de los cuerpos en línea
recta y se analizaran los gráficos de dichos
movimientos.
OBJETIVOS:
Luego de culminar la actividad el estudiante será capaz de:
• Analizar experimentalmente el movimiento rectilíneo uniforme.
• Identificar el movimiento rectilíneo en su vida cotidiana.
• Representar gráficamente una observación.
• Analizar las graficas del movimiento rectilíneo uniforme.
• Establecer los errores experimentales
• Determinar el tiempo de reacción.
PRE-LABORATORIO
- Qué es movimiento
- De ejemplos de la vida diaria dónde observes movimiento rectilíneo
- Qué se entiende por movimiento rectilíneo uniforme.
- Qué se entiende por tiempo de reacción
MATERIALES Y EQUIPOS: Cinta métrica, tirro, cronómetro o reloj, papel milimetrado y regla. Para cada
instrumento de medición utilizado y medida realizada recuerda determinar la
apreciación del instrumento y los errores en cada medida
Laboratorio:
Instrucciones:
Actividad Nº 1 Tipo de movimiento y velocidad de un móvil
• En la cancha del colegio. ubicar un espacio para recorrerla y la dividen en varias
partes de un metro cada una. Luego señala una marca por cada metro y
enumérala
• Luego un integrante del equipo procederá a caminar en línea recta sobre cada
marca. El resto de los integrantes se ubicaran en cada una de las marcas y tomará
el tiempo que tarda en pasar su compañero por cada punto señalado
• Repitan el experimento tres veces.
• Haga el mismo procedimiento pero con otro compañero del equipo que haga el
recorrido.
Una vez terminada la experiencia procede a responder las siguientes cuestiones:
• Expresa los resultados en una tabla con sus respetivo error y unidades
• Una vez obtenido los resultados grafique Distancia vs tiempo , y obtenga la
pendiente de la grafica
• Que puede decir de este movimiento.
Actividad 2.- Tiempo de reacción
Para realizar esta experiencia, van a utilizar una regla, dónde consideraremos el
extremo de la regla de más alta graduación extremo final y el de menor
graduación será el extremo inicial. Luego se hará caer la regla y medir el tiempo
de que tarda en caer.
Para ello procedes de la siguiente forma:
• Posicione la regla como muestra el dibujo, sujete la regla por el extremo
final
• Otro compañero señalará con los dedos la altura del cero pero sin
agarrarla.
• El estudiante que tenga la regla por el extremo final suelta la misma y el otro la
sujeta lo más rápido posible.
• Mida la distancia en cm que ha caído la regla desde la posición inicial.
• Repite la experiencia tres veces.
POST-LABORATORIO
Una vez terminada la experiencia responde cada una de las interrogantes que
se te plantean:
• ¿Por qué crees que se deba realizar la medida varias veces?
• ¿Qué tipo de movimiento ocurrió?
• ¿Calcula el tiempo de caída de la regla considerando el movimiento?
Obtuvieron el mismo resultado. ¿Fue diferente? ¿A qué se debe la diferencia?
Como se denomina ese tiempo obtenido.
• ¿Qué importancia tiene el tiempo de reacción cuando manejas un carro?
• ¿Este tiempo de reacción influye en el inicio de una carrera de fórmula 1?
¿¿Cuándo se produce el cambio de luz en un semáforo, influirá el tiempo de
reacción?
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ACTIVIDAD PRÁCTICA Nº 4
MOVIMIENTO RECTILINEO ACELERADO (PARTE I)
INTRODUCCIÓN
Un cuerpo realiza un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o
movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) cuando su trayectoria es una
línea recta, donde varía su velocidad manteniendo una aceleración es constante. Esto
implica que la velocidad aumenta o disminuye su módulo de manera uniforme.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado o movimiento rectilíneo
uniformemente variado lo podemos observar en cualquier momento de la vida,
cualquier objeto que se deje caer sin ningún tipo de inclinación, por ejemplo, si dejas
caer una moneda al suelo (caída libre), o cuando un automóvil que se desplaza por la
autopista variando su velocidad. En este laboratorio vamos a estudiar este tipo de
movimiento.
OBJETIVOS:
Luego de culminar la actividad el estudiante será capaz de:
• Analizar experimentalmente el movimiento rectilíneo acelerado.
• Identificar el movimiento rectilíneo en su vida cotidiana.
• Calcular la aceleración de un móvil
• Representar gráficamente una observación.
• Analizar las graficas del movimiento rectilíneo acelerado.
• Determinar la velocidad inicial horizontal.
• Establecer los errores experimentales.
PRE-LABORATORIO
- Qué se entiende por movimiento rectilíneo acelerado
- De ejemplos de el movimiento rectilíneo acelerado en la vida diaria.
- Defina velocidad y aceleración
MATERIALES Y EQUIPOS: Carro, cronómetro, hojas y papel, milimetrado, cinta métrica, regla, una pelota
pequeña, listón de madera, un papel carbón.
Laboratorio:
Actividad Nº 1: Aceleración de un móvil
Instrucciones:
Realiza la siguiente experiencia, para ello has un montaje como lo indica la figura,
empleando un listón graduado y un carrito.
Procedes a efectuar el montaje siguiendo los siguientes pasos:
• En el listón marca la posición inicial y la final y mide el largo. Divídelo en 4
partes iguales y marca cada una de las posiciones, enumerándolas.
• Eleva ligeramente el listón para lograr un plano inclinado y que se produzca el
movimiento.
Un construido el montaje procede a realizar la experiencia y sus respectivas
mediciones.
• Coloca el carro en la posición inicial y déjalo caer, midiendo con el cronómetro
el tiempo que tarda en llegar a la primera posición marcada, puedes poner algo
para que el carro se detenga. cada integrante del grupo debe realizar la medida
y así obtener la medida con su respectivo error. repite el mismo procedimiento
para cada marca.
• Representa los datos obtenidos en una tabla con sus respectivas unidades y
errores.
POST- LABORATORIO
Con la ayuda de la tabla elaborada de la actividad 1, responde las siguientes
interrogantes:
• ¿Qué sucede cuando hay una aceleración en el movimiento?
• A partir de las ecuaciones de movimiento vistas en clase determina la
aceleración en cada tramo. ¿Es constante (dentro del margen de error
cometido)? ¿Qué tipo de movimiento representa?
• Una vez obtenida la aceleración calcula la velocidad en cada tramo.
• Con los datos obtenidos realiza las gráficas
• Analiza el resultado de este experimento tomando en cuenta los posibles
errores que se pueden cometer.
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ACTIVIDAD PRÁCTICA Nº 4
MOVIMIENTO RECTILINEO ACELERADO (PARTE II)
Actividad Nº 2 Tiempo de vuelo y desplazamiento horizontal
Instrucciones:
Comience la actividad realizando el montaje con los materiales respectivos tal como
lo muestra la figura.
A continuación procede a realizar la experiencia:
• Mide con una cinta métrica la distancia donde cae la pelota (la marca que
quedo en la hoja debido al papel carbón) tomando en cuenta el origen.
• Cuando la pelota abandone la rampa tome el tiempo en que tarda la pelota en
llegar al suelo.
• Repita la medida de acuerdo a la cantidad de integrantes que conforman el
equipo. Anote los resultados en una tabla diseñada por usted con su error
respectivo.
POST- LABORATORIO
Con el apoyo de los datos obtenidos en la experiencia de la actividad 2. Responda las
cuestiones que a continuación se le plantean:
• Calcule con las ecuaciones dadas para este tipo de movimiento el tiempo de
vuelo y compárelo con el medido por usted. ¿Son iguales? ¿A qué se debe la
diferencia?
• A partir del alcance máximo y el tiempo calculado, determine la velocidad
horizontal con que inicia el movimiento. Realice el mismo cálculos pero con el
tiempo medido experimentalmente.
• Realiza el ejercicio anterior 5 veces variando Y para cada ocasión, anota los
datos en una tabla y realiza los cálculos anteriores.
• Realiza la gráfica correspondiente con los datos de”Y” y la velocidad. ¿A qué
conclusión podemos llegar?
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Brett, Eli y Suárez, William (2006): Teoría y práctica Física 1er año . Editorial:
Distribuidores Exclusivos Distribuidora Escolar S.A. Caracas. Venezuela.
Navarro, Carmen (2008): Física 1º . Editorial Santillana. Caracas. Venezuela.
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS Manual de Prácticas de Laboratorio, Física I. Disponible
en:http://www.cobachbcs.edu.mx/content/files/Docentes/manuales-de-practicas-de-
laboratorio/manual-de-practicas-de-laboratorio-fisica-I.pdf[consultado el 05 de septiembre 2019]