FUNDAMENTACIÓN DEL LABORATORIO DE FISICA II

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FAGULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

LABORATORIO DE FISICA HI

A A A M.C. MIGUEL GUTIERREZ ZAMARRIPA M.C. ELIZABET RODRIGUEZ GARCIA

DEPARTAMENTO DE FISICA

2013

FUNDAMENTACIÓN DEL LABORATORIO DE FISICA II

El mundo de la electricidad y el magnetismo se caracteriza por la gran diversidad de fenómenos que incluye. Estos van desde la conducción de la electricidad por algunos cuerpos, hasta el comportamiento de los imanes. La técnica moderna utiliza gran cantidad de fenómenos electromagnéticos en las comunicaciones, las computadoras, las impresoras LASER y otros muchos. Por ello es importante para la formación básica de cualquier ingeniero el comprender los fundamentos del electromagnetismo.

En este laboratorio estudiaremos algunos fenómenos electromagnéticos desde el punto de vista experimental. Para lograr este objetivo utilizaremos, al igual que se hizo en los otros laboratorios de Física, el método universal de la Ciencia: el Método Científico Experimental. De nuevo aplicaremos los diferentes pasos de este método en la solución de diferentes problemas que se nos plantearán, referidos a la materia de estudio, teniendo en Cuenta que de esta forma se desarrollan una serie de habilidades generales en nuestros futuros ingenieros que serán muy útiles en su vida profesional. El reconocimiento de un problema a investigar, el planteamiento de determinadas hipótesis, el diseño de experimentos para la comprobación de las hipótesis planteadas, la realización del experimento, la obtención de conclusiones y el elaborar informes del trabajo realizado, son algunos de las habilidades que deben utilizarse al abordar el estudio de los diferentes fenómenos.

Es significativo el hecho de que aun cuando los fenómenos a estudiar tienen sus propias características, que los diferencian de los fenómenos estudiados en los laboratorios de Mecánica Traslacional y Rotacional y en el de Ondas y Calor, el método que aplicamos es el mismo: El Método Científico Experimental. Esto se debe a que es un método universal característico del trabajo de cualquier científico. Aún así las prácticas a realizar en este laboratorio tienen algunas particularidades específicas:

e El manejo de determinados equipos e instrumentos propios de los experimentos de electricidad y magnetismo, como el multímetro, el osciloscopio, las fuentes de poder, importantes para la realización de cualquier medición en el campo del electromagnetismo y por ello necesarios para cualquier ingeniero.

e Por otra parte los fenómenos electromagnéticos no son tan evidentes como los fenómenos mecánicos o los fenómenos ondulatorios, se necesitan mediciones más específicas para lograr comprender sus particularidades.

Es importante que el laboratorio dé la posibilidad a los alumnos de descubrir las regularidades de los fenómenos, de investigar la esencia de los mismos, de encontrar incluso aspectos que la teoría no explica del todo y que les abren la posibilidad de encontrar nuevos conocimientos, de ser, en fin, un investigador de los fenómenos electromagnéticos. Con ésto se garantizará el éxito de la formación integral de los futuros ingenieros. PRÁCTICA N? 1

MÉTODO CIENTÍFICO EXPERIMENTAL

Cualquier trabajo que implique cierta complejidad requiere de un método ordenado de proceder para alcanzar un fin determinado.

En este marco si se trata de realizar un trabajo científico hace falta tener un método y como estamos hablando de una ciencia experimental, la Física, nos referimos al Método Científico Experimental, que aunque no es exclusivo de esta ciencia, por cuanto es aplicable a todas las ciencias experimentales e incluso en la solución de problemas de otras áreas del conocimiento humano, si tuvo su surgimiento en la Física.

Lógicamente no existe un único método científico, pero si un conjunto de pasos que más o menos son comunes a todas las variantes que pueden presentarse en cuanto a tipo de investigación o rama de la ciencia.

Así proponemos, para su utilización en las prácticas de laboratorio, el siguiente esquema del método científico experimental.

Formular el problema a investigar

Plantear una hipótesis de trabajo

Realizar el diseño del experimento para comprobar la hipótesis planteada.

Desarrollo del experimento (observación, medición, etc.)

Elaboración y análisis de resultados

Obtención de conclusiones

Informe de lo realizado.

sl

E

De esta forma el planteamiento del trabajo en el laboratorio de Física debe estar dirigido a desarrollar en los estudiantes la capacidad de aplicar el Método Científico Experimental, en una u otra variante, a situaciones experimentales concretas. El desarrollo de habilidades como plantearse un problema, formular hipótesis, diseñar experimentos para comprobarlas, desarrollar experimentos, analizar los resultados, elaborarlos y formular conclusiones son habilidades que el futuro profesionista necesita en cualquier rama de la ciencia o la técnica en que realice su trabajo y los experimentos de Física presenta un escenario ideal para el desarrollo de estas habilidades, que no se debe desperdiciar.

Mario Bunge, señala que el Método Científico es un rasgo característico de la Ciencia; donde no hay método científico no hay ciencia. De la misma forma se señala en la obra sobre Metodología del Conocimiento Científico que no hay ni puede haber Ciencia sin método Científico y que ambos (ciencia y método científico o pensamiento Científico y método científico) van unidos indisolublemente.

De aquí se puede extraer la conclusión de que los cursos de Ciencia y en particular de Física, deben utilizar cada posibilidad para mostrar a los estudiantes la aplicación de los métodos de trabajo de la ciencia, no podemos decir que tendrá una verdadera cultura científica. En ocasiones el estudiante sale de los cursos de física con la idea de que esto no es mas que una

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colección de fórmulas que algún “gran genio” obtuvo, quién sabe cómo, y que a él en particular se las brinda “otro genio”, en este caso el profesor. Por otra parte no parece que ese conjunto de fórmulas tenga algo que ver con el mundo real que existe fuera de las aulas, con los procesos productivos con la sociedad, con la contaminación del medio ambiente, con las guerras. Este estudiante es el que a veces pregunta en las aulas “¿y para qué sirve todo eso?”, mostrando con esa pregunta que nunca se le planteó que el inicio del estudio que dio origen a esa fórmula muy probablemente estuvo dado por un problema a resolver de una necesidad

productiva, o social, y qué el método que se empleó para resolver el problema fue el Método Científico. Esto es esencial en cada curso de Física.

El método Científico no puede ser presentado como aquella “receta ideal” siguiendo la cual se puede resolver cualquier problema, sino como un conjunto de fases de una investi gación, fundamentales en la experiencia y que en particular deben ser elegidas de acuerdo al caso que se estudie y que el propio investigador debe saber seleccionar.

Los métodos de impartición de las clases deben ser tales que permitan no solo que se le explique al estudiante en qué consiste el Método Científico, sino que se vea en la necesidad de aplicarlo para resolver situaciones que se le presenten. Es muy importante sobre todo que la aplicación, por parte del estudiante de un método de trabajo (en este caso el Método Científico), no sea porque el profesor se lo ordenó, sino porque él vea que el método que se le sugiere puede en realidad serle útil para resolver la situación que tiene ante sí, o sea se vea en la necesidad de aplicarlo y note sus ventajas de trabajar de acuerdo a este método y no sin ninguna estrategia. Aquí ya se ve que los métodos de impartición, que se utilicen en las clases, tienen que ser modificados y permitir un trabajo más independiente a los estudiantes.

En particular en las prácticas de laboratorio debe eliminarse la tendencia a darle a los estudiantes una lista de instrucciones con todo lo que debe hacer en la clase: “mida aquí, anote allá, calcule esto, llene esta tabla y utilice esta fórmula”, que lamentablemente es muy utilizada en la mayoría de los centros de enseñanza con relación a las prácticas de laboratorio. ¿De qué método Científico estamos hablando si la persona lo que está haciendo es seguir una “receta de cocina” elaborada por el profesor?. En estas prácticas de laboratorio se pone de manifiesto que el profesor está orientando la actividad fundamentalmente al supuesto desarrollo de la asimilación del contenido y de habilidades relacionadas con la medición de magnitudes o el manejo de determinados equipos e instrumentos. Esto, sin embargo, no es lo esencial ni es efectivo. El profesor debe reorientar su papel en el aula: de “experto” con todas las soluciones a la mano, a facilitador con mayor experiencia, pero dispuesto a discutirlas con todos y aceptar ideas contrarias.

BIBLIOGRAFÍA:

1. J.L. López Cano, “Método e hipótesis científicos”, Ed. Trillas, Nov. 1990, Pags 63- 105.H.G. Riveros, L. Rosas, “El Método científico aplicado a las ciencias experimentales”, Ed. Trillas, Ag 1991, pags. 51-81.
2. F. Arana, “El Método experimental para participantes”, Ed Joaquín Mortiz, En. 1990, pags. 13-21.

3 PRÁCTICA N? 2

EL MULTÍMETRO: GUÍA DE USO Y MEDICIONES BÁSICAS

OBJETIVO:

Obtener el conocimiento necesario acerca del uso del multímetro para realizar la medición de ciertas magnitudes eléctricas.

INTRODUCCIÓN:

Un multímetro es un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes eléctricas en un mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmetro, aunque algunos incorporan funciones para medir Frecuencia, Capacitancia, Inductancia, Temperatura, Prueba de transistores y de diodos etc. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.

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