Elaboración de un Ticometro.

PRACTICA 2: ELABORACIÓN DE UN TICOMETRO.

Objetivo.

Elaborar un Ticometro.

Introducción. 

El Ticometro es un dispositivo que sirve para estudiar el movimiento. Consta de un vibrador electrónico a través del cual puede pasar una cinta de papel o tira de papel. un disco de papel pasante o papel carbón situado entre el brazo vibratorio y la cinta de papel deja una marca sobre la cinta cada  vez que el brazo asciende y desciende.

Material.

* Motor de auto de juguete.

* Pasador.

* Martillo.

* Pinzas para Cortar.

* Des armador.

* Base de Madera (15 cm x 15 cm).

* Abrazadera.

* Papel pasante o papel carbón.

* Pijas o clavos.

* Cinta de papel o tira de papel.

Procedimiento.

1- En un extremo del motor fijar el pasador que es el que marcara las vueltas del motor, el pasador tiene que estar en forma de ¨L¨ .

2- Fijar el motor a la base de madera con la abrazadera y las pijas con la ayuda del des armador.

3- Cortar un trozo del papel pasante o del papel carbón en forma de circulo y este sera colocado debajo del pasador para que cuando este gire pueda marcar la tira de papel.

4- En los extremos de la tabla colocar las pijas o clavos de tal forma que estos estén en linea con el pasador.

5- Estos tienen que estar separados uno de otro de preferencia que sea el grosor de la cinta de papel o tira de papel.

6- En el extremo de la tabla colocamos la cinta de papel y este sera jalado por el mismo pasador al momento que este sea conectado a la fuente de energía en este caso las pilas.

7- Revisar la tira de papel y ver como se marco.

Velocidad Instantánea

Velocidad Instantánea.

Permite conocer la velocidad de un automóvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo del tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representado por un punto en la trayectoria. la velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

                                          V= lim ▲r /▲t = dr /dt

                                          ▲t→0 

En forma vectorial la velocidad es la derivada del vector posición respecto al tiempo.

                                              V= ds/dt ut = dr/dt

Donde Ur es un versor (vector de modulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria del cuerpo en cuestión y r es el vector posición  ya que en el limite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.

La velocidad instantánea se aproxima al valor de la velocidad media entre dos puntos.

         

Caída libre de los Cuerpos.

CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS.

OBJETIVO: ENCONTRAR UNA LEY FÍSICA PARA CUALQUIER CUERPO QUE CAIGA LIBREMENTE AL VACIÓ.

MATERIAL: 

1. UN CRONOMETRO.
2. UNA REGLA GRADUADA.
3. DIFERENTES OBJETOS QUE PUEDAN DEJAR CAER SIN QUE ESTOS SE DAÑEN.

PROCEDIMIENTO. 

1. TOMAR LA MEDIDA DE LA ALTURA A LA QUE SE DEJARAN CAER LOS OBJETOS.

2. MEDIR LA ALTURA DE LOS OBJETOS QUE SE DEJARAN CAER AL SUELO.

3. TOMAR UNO DE LOS OBJETOS Y DEJARLO CAER HACIA EL SUELO Y TOMAR EL TIEMPO QUE ESTE TARDA AL CAER AL SUELO.

4. REPETIR EL PASO 3 CON TODOS LOS OBJETOS.

OBJETOS                    ALTURA                    TIEMPO

PELOTA                         5.0 CM                     0.8 SEG.   

TAPA                             6.3 CM                     1.2 SEG.

DES-ARMADOR              20 CM                     0.8 SEG.

TENEDOR                    18.2 CM                     0.8 SEG.    

FUNDA                        13.3 CM                     0.8 SEG.

LLAVES                         7.7 CM                     0.8 SEG.

OBSERVACIÓN.

PARA OBTENER LA VELOCIDAD A LA QUE CAE LOS OBJETOS SE EMPLEA LA SIGUIENTE FORMULA.

Vf = Vo+g(t).

Vf = VELOCIDAD FINAL.

Vo = VELOCIDAD INICIAL. ( VALOR DE 0 YA QUE NO TIENE NINGUNA ACELERACIÓN)

  g = GRAVEDAD. (9.8 VALOR DE LA GRAVEDAD)

  t = TIEMPO.

EN EL SIGUIENTE EJEMPLO SE CALCULA LA VELOCIDAD FINAL DE LA PELOTA QUE SE DEJO CAER AL SUELO.

Vf = Vo+g(t).

Vf= 0 m/seg. +9.8 m/seg2 (0.8 seg)

Vf= 7.84 m/seg.

LO QUE SIGUE ES CALCULAR LA ACELERACIÓN A LA QUE CALLO LA PELOTA.

FORMULA

a=  Vf - Vo / t

a=  7.84 - 0 / 0.8

a= 9.8 m/s2

nota: aremos lo mismo con todos los objetos para así poder obtener la velocidad final y la aceleración de los mismos.

Cuestionario.

1. ¿Como es la caída de los cuerpos al ser soltados al vació?

    R- Muy Rápido.

2. En la ausencia de una resistencia considerable del aire, ¿ cual es el tiempo que tardan en caer dos cuerpos de diferente tamaño soltados desde la misma altura?

    R- Ambos objetos caen al mismo tiempo sin importar su tamaño y peso.

3. ¿ Que sucede con la velocidad de un cuerpo a medida que sufre una caída libre?

   R- La velocidad aumenta.

4. Con tus propias palabras enuncie una ley física para cualquier cuerpo con caída libre en el vació?

   R- CUALQUIER CUERPO EN ESTADO DE CAÍDA LIBRE AL VACIÓ SIN IMPORTAR SI TAMAÑO CAEN AL MISMO TIEMPO.

   

LA HISTORIA DE LA FISICA

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas. 

HISTORIA

Desde la antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, etc. Las primeras explicaciones se basaron en consideraciones filosóficas y sin realizar verificaciones experimentales, concepto este inexistente en aquel entonces. Por tal motivo algunas interpretaciones "falsas", como la hecha por Ptolomeo - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros" - perduraron cientos de años. En el Siglo XVI Galileo fue pionero en el uso de experimentos para validar las teorías de la física. Se interesó en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando el plano inclinado descubrió la ley de la inercia de la dinámica y con el telescopio observó que Júpiter tenía satélites girando a su alrededor. En el Siglo XVII Newton (1687) formuló las leyes clásicas de la dinámica (Leyes de Newton) y la Ley de la gravitación universal de Newton. A partir del Siglo XVIII se produce el desarrollo de otras disciplinas tales como la termodinámica, la mecánica estadística y la física de fluidos. En el Siglo XIX se producen avances fundamentales en electricidad y magnetismo.  En 1855 Maxwell unificó ambos fenómenos y las respectivas teorías vigentes hasta entonces en la Teoría del electromagnetismo, descrita a través de las Ecuaciones de Maxwell. Una de las predicciones de esta teoría es que la luz es una onda electromagnética. A finales de este siglo se producen los primeros descubrimientos sobre radiactividad dando comienzo el campo de la física nuclear. En 1897 Thomson descubrió el electrón. Durante el Siglo XX la Física se desarrolló plenamente: En 1904 se propuso el primer modelo del átomo. En 1905 Einstein formuló la Teoría de la Relatividad especial, la cual coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.  En 1915 Einstein extendió la Teoría de la Relatividad especial formulando la Teoría de laRelatividad general, la cual sustituye a la Ley de gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la Teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos.  En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas.  En 1925 Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la Mecánica cuántica, la cual comprende las teorías cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la materia condensada. Posteriormente se formuló la Teoría cuántica de campos para extender la Mecánica cuántica de manera consistente con la Teoría de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de los 40 gracias al trabajo de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson, quienes formularon la Teoría de la Electrodinámica cuántica. Asimismo, esta teoría suministró las bases para el desarrollo de la Física de partículas.  En 1954 Yang y Mills desarrollaron las bases del Modelo estándar. Este modelo se completó en los años 70 y con él fue posible predecir las propiedades de partículas no observadas previamente pero que fueron descubiertas sucesivamente siendo la última de ellas el quark top. En la actualidad el modelo estándar describe todas las partículas elementales observadas así como la naturaleza de su interacción.