Practicas Física

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 1

Segundo Cuatrimestre

División: Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Cuaderno de Prácticas

Física

Módulo 1

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 2

El cuaderno de prácticas es una herramienta de actividades formativas que contribuye a desarrollar las capacidades necesarias para el manejo adecuado de los modelos que se presentan a lo largo de la asignatura.

La actividad de la práctica la identificarás a lo largo del programa desarrollado mediante el siguiente ícono:

La Física es una ciencia experimental, por lo que todas las teorías establecidas y todas las leyes enunciadas siempre tienen un apoyo práctico. Por ello, el propósito de este cuaderno de prácticas es acompañar una serie de actividades en el aula virtual, integrándose por una serie de ejercicios prácticos de gran valor formativo. Por lo tanto, es preciso prestar la máxima atención a las actividades que se desarrollan, preparando de antemano las consideraciones técnicas y aplicando puntualmente las instrucciones que se proporcionan.

No es posible lograr la competencia general de la asignatura sin mediación del laboratorio. Sería necesario un laboratorio para obtener los datos requeridos, el software que se utiliza en los ejercicios propuestos en este cuaderno de prácticas reemplaza al laboratorio físico.

El software es de libre acceso y sin costo alguno.

La estructura textual para reportar tu práctica ya sea elaborada de forma colaborativa o individual se conforma con los siguientes diez apartados:

Título Nombre Introducción Modelo teórico Desarrollo Datos Análisis de datos Resultados Conclusiones Bibliografía

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 3

Las prácticas individuales son aquellas que realizas por tu parte y entregas al Facilitador mediante la sección de Tareas para que recibas retroalimentación por parte del mismo.

Las prácticas colaborativas son aquellas que se elaboran en equipo y se suben a la base de datos con la finalidad de que recibas aportaciones de tus compañeros de grupo y puedas enriquecer tu trabajo. También deberás participar contribuyendo a la mejora de los trabajos de los demás equipos.

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 4

.

Las prácticas de la unidad tres tienen como propósito modelar fenómenos físicos, en el caso de esta unidad, fenómenos electromagnéticos. Se describen los fenómenos a estudiar, se construye o revisa el modelo que se usa, revisando la formulación matemática, las variables, los estados iníciales y las fuerzas que actúan sobre partículas cargadas, posteriormente se prepara la visualización del modelo. Los datos que se obtienen al trabajar el modelo ayudan a predecir eventos pasados o futuros que no son posibles observar de manera empírica. Para lograr los fines propuestos, se usa el programa EJS (Easy Java Simulation).

Easy Java Simulations (EJS) Easy Java Simulations es una herramienta de software diseñada para la creación de simulaciones discretas por computadora.

Una simulación discreta por computadora, o simplemente una simulación por computadora, es un programa de computador que intenta reproducir, con fines pedagógicos o científicos, un fenómeno natural a través de la visualización de los diferentes estados que éste puede presentar. Cada uno de estos estados está descrito por un conjunto de variables que cambia en el tiempo debido a la iteración de un cierto algoritmo.

Todo esto significa que EJS es un programa que le ayuda a crear otros programas; más precisamente, simulaciones científicas.

Existen muchos programas que ayudan a crear otros programas. Lo que hace a EJS diferente de la mayoría de los otros productos es que EJS no ha sido diseñado para hacer la vida más sencilla a los programadores profesionales, sino que ha sido concebido por profesores de ciencias para ser usado por profesores y estudiantes de ciencias. Esto es, para personas que están más interesadas en el contenido de la simulación, en el fenómeno mismo que se simula, que en los aspectos técnicos necesarios para construir la simulación.

Easy Java Simulations es una herramienta de modelado y de autor expresamente dedicada a esta tarea. Ha sido diseñado para permitir a sus usuarios trabajar a un alto nivel conceptual, usando un conjunto de herramientas simplificadas y concentrando la mayoría de su tiempo en los aspectos científicos de la simulación, y pidiendo al computador que realice automáticamente todas las otras tareas necesarias pero fácilmente automatizables.

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 5

Consideraciones técnicas:

Para realizar las prácticas de la unidad tres considera los siguientes requerimientos técnicos:

Entorno de ejecución de Java ((Java Runtime Environment o JRE) 1.5 o posterior. Windows, Linux/Unix o MacOS

Descarga

¿No está seguro de qué descargar? Lea las instrucciones de descarga. EJS_4.3.2_110226 (yymmdd indica el año, el mes y el día en que se compiló esta versión).

La versión 4.2 de EJS introduce nuevos métodos de resolución de EDO y más tipos de eventos.

Instalar Descomprima el archivo de distribución. Esto creará una nueva carpeta, p.e. EJS_4.2. Arranque EJS con el archivo EjsConsole.jar.

Puede también leer instrucciones de instalación más detalladas.

Código fuente

Easy Java Simulations es código abierto (Open Source) bajo una licencia GNU GPL. Si está interesado, puede descargar el código fuente y los datos completos para recompilar EJS.

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 6

Práctica 1. Fuerza de Lorentz

Modelar la trayectoria de una partícula cargada en un campo magnético y eléctrico constante.

El modelo que se muestra está incompleto y deben terminarlo agregando las ecuaciones de movimiento apropiadas.

1. Descarga la simulación ejs_trayectoriaCampoExB.jar que se encuentra en el aula virtual.

2. Corre la simulación1.

3.-Observa que al cambiar los campos magnéticos no tiene ningún efecto en el movimiento. Esto se debe a que la fuerza de Lorentz no está completa

4. Da clic derecho sobre la simulación y da clic en Abrir Modelo EJS2.

5. Selecciona Modelo y observa la página de Evolución. La fuerza que gobierna al movimiento es simplemente:

F = q E or a = (q/m)*E

La página

...