FisicoI

Desarrollo de la Práctica

Materia:

Fisicoquímica II

Unidad de aprendizaje:

2 Reactores Homogeneos

Práctica número:

3

Nombre de la práctica:

Objetivo:     

Lugar:

Laboratorio de química y física

Duración:

2 horas

Materiales

Maquinaria y equipo

Herramientas

1 Riel graduado

1 Fuente de CD

Tijeras

1 Carrito

2 puntas para conectar la fuente (banana-banana)

Hilo delgado

1 Soporte para el motor de CD

1 Motor de CD

1 Tope para el carrito

1 Cronómetro

Procedimiento

Como marco teórico para el reporte, realizar un resumen del tema de máximo dos hojas. Nota: no copiar.

Desarrollo de la práctica:

1.- Monte un sistema como el de la siguiente figura.

NOTAS:

• Amarre muy bien el hilo a la flecha del motor, ya que éste se enrollará e irá jalando al carrito.
• Mientras más horizontal esté el hilo será mejor el arrastre.
• Deje un poco flojo el hilo.

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

2.- Conecte la fuente de CD a las terminales de la caja del motor con un voltaje de 24 VCD. La polaridad no importa, ya que si se invierte, sólo el sentido de giro del motor cambiará.

3.- Encienda la fuente y el interruptor del motor.

4.- Cuando el carrito haya avanzado 10 centímetros, inicie el cronómetro.

5.- Tome la medición del tiempo y de la distancia cada 10 segundos y llene la siguiente tabla:

NOTA: Para la medición de la distancia puede tomar como referencia la parte trasera del carrito.

6.- Cuando el carrito llegue al otro lado, detenga el motor y apague la fuente.

7.- Con las tres primeras columnas de la tabla, construya una gráfica de distancia contra tiempo. Una los puntos y determine la pendiente de la recta obtenida. Puede aproximar la pendiente utilizando la distancia final y el tiempo final con la distancia 0 y el tiempo 0.

8.- Grafique los datos de velocidad contra tiempo y determine el área bajo la recta obtenida al unir los puntos. Haga un promedio de las magnitudes de las velocidades calculadas.

NOTA: Tanto la tabla, como las gráficas, las deberán anexar al reporte con sus respectivas firmas.

Resultados

1.- Conteste las siguientes preguntas

• ¿Por qué se recomienda iniciar el análisis de las distancias después de 10 centímetros de haber iniciado el movimiento el carrito?

• Para un movimiento rectilíneo uniforme ¿qué se obtiene como resultado al unir los puntos de una gráfica de distancia contra tiempo?

• Al graficar los datos de la distancia contra el tiempo obtenidos en su experimento, ¿obtuvo una aproximación a una línea recta? ¿cuánto vale la pendiente de la recta obtenida? ¿Se demostró que  Δd/Δt = k?

• ¿Qué obtuvo al unir los puntos de la gráfica de velocidad contra tiempo? ¿Qué significado físico tiene el área bajo la recta al unir los puntos? ¿Cuánto vale el área bajo la recta?

• Si las gráficas no salieron tan rectas y uniformes como debieran, mencione al menos 3 razones del ¿porqué?

2.- Repita las gráficas que hicieron a mano pero ahora deberán utilizar algún paquete computacional (excel, mathcad, derive, matlab)

Observaciones y conclusiones

Las observaciones y conclusiones serán individuales, y se anexaran en el reporte con su nombre y numero de control, en una hoja por estudiante. Deberá de escribir al menos 3 observaciones y 3 conclusiones.

Una conclusión es una proposición final, a la que se llega después de la consideración de la teoría y de las observaciones realizadas durante la práctica.

Desarrollo de la Práctica

Materia:

Física I

Unidad de aprendizaje:

1 Cinética de la partícula y del cuerpo rígido

Práctica número:

2

Nombre de la práctica:

Segunda ley de Newton

Objetivo:     

Lugar:

Laboratorio de química y física

Duración:

2 horas

Materiales

Maquinaria y equipo

Herramientas

1 Riel graduado

Cronómetro

1 Carrito

Balanza analítica

Hilo

Pesas de 3, 10, 20 gramos.

Procedimiento

Como marco teórico para el reporte, realizar un resumen del tema de máximo dos hojas. Nota: no copiar.

Desarrollo de la práctica:

Lo primero que se tiene que tomar en cuenta es la masa del carrito, la cual fue medida en la balanza analítica del laboratorio y arrojó una medición de 110.36 g = 0.11036 Kg.

Enseguida, comience con la primera parte de la práctica.

Primera parte: masa constante, fuerza variable.

1. Construya un dispositivo como el mostrado en la figura de abajo.

[pic 12]

1. Agregue una pequeña pesa (en la parte de las pesas) que servirá de contrapeso de las fuerzas de rozamiento, de tal manera que al empujar levemente el carrito, éste se desplace sobre la mesa a velocidad constante.

1. Una persona detendrá con una mano el carro y otra persona colocará una pesa de 10 gf (0.01 Kgf), que equivale aproximadamente a 0.1 N (esto es tomando que g = 10 m/s2). Esta pesa representará la fuerza neta o resultante que recibe el carro. Mida con el riel graduado la distancia en metros que recorre el carro desde su posición inicial a su posición final. Ahora soltarán el carro y medirán con el cronómetro el tiempo que tardará en recorrer dicha distancia. Anote los valores de la fuerza neta aplicada en newtons, la distancia recorrida en metros y el tiempo empleado en recorrerla.

1. Determine en m/s el valor del cambio en la velocidad del carro. Recuerde: . Como la velocidad inicial es cero (ya que parte del reposo): . El cambio de la velocidad del carro y cuyo valor corresponde a su velocidad final, lo determinamos a partir de la ecuación matemática utilizada para calcular la distancia recorrida por un móvil que experimenta una aceleración constante. Veamos:[pic 13][pic 14]

[pic 15]

Despejando vf tenemos que:

[pic 16]

1. Determine ahora en m/s2 la aceleración que experimenta el carro. Recuerde: , donde t es el tiempo en el cual se efectuó el recorrido y, por tanto, es el mismo tiempo en que realizó el cambio de la velocidad.[pic 17]

NOTA: Repita tres veces sus mediciones para obtener resultados confiables, al obtener el valor promedio de las mediciones

1. Repita los pasos 3, 4 y 5, pero ahora la pesa será de 20 g, de tal manera que la fuerza que reciba el carro sea de aproximadamente 0.2 N. Calcule en m/s el cambio de velocidad del carro (Δv) y su aceleración en m/s2.

1. Repita los pasos 3, 4 y 5, pero ahora las pesas serán de 20 g + 10 g, de tal manera que la fuerza que reciba el carro sea de aproximadamente 0.3 N. Calcule en m/s el cambio de velocidad del carro (Δv) y su aceleración en m/s2.

1. Compare cómo varió la aceleración del carro al duplicar la fuerza neta y cómo varió la aceleración al triplicar la fuerza neta.

Los resultados de las mediciones de cada fuerza preséntelos en una tabla. Por lo tanto, deberá entregar 3 tablas. Dichas tablas deberán ser anexadas al reporte con sus respectivas firmas.

Segunda parte: fuerza constante, masa variable.

1. Coloque en la parte de las pesas, el peso que sea necesario para que el carro se mueva al agregarle distintas masas. El valor de la fuerza neta o resultante permanecerá constante. Registre su valor en Newtons.

1. Coloque sobre el carro una masa de 10 g (0.01 kg), que sumada a la masa del carro, le dará la masa total del carro. Ya conoce la distancia en metros que recorre el carro, sólo determine el tiempo en segundos que tarda el carro en recorrer esa distancia y registre su valor. Determine en m/s el valor del cambio de velocidad del carro (Δv). Calcule ahora el valor de la aceleración en m/s2 que experimenta el carro [pic 18]

1. Repita el paso anterior manteniendo constante el valor de la fuerza neta que recibe el carro, pero aumente otros 10 g la masa del carro. Después aumente otros 10 g más. Registre para cada caso los resultados obtenidos en tres tablas diferentes (como las de la parte 1). Compare cómo varía la aceleración del carro al duplicar su masa y luego al triplicarla, permaneciendo constante la fuerza neta aplicada al carro.

Resultados

1.- Conteste las siguientes preguntas de la primera parte

• ¿Existe una proporcionalidad directa entre la fuerza neta aplicada al carro y la aceleración que adquiere cuando su masa permanece constante? Justifique su respuesta

2.- Conteste las siguientes preguntas de la segunda parte

• ¿Existe una relación de proporcionalidad inversa entre la aceleración que experimenta un carro y su masa, cuando la fuerza es constante? Justifique su respuesta

• Con base en los resultados obtenidos en la primera y segunda parte de esta práctica, escriba un enunciado que relacione la aceleración que experimenta el cuerpo en función de la fuerza que recibe y de la masa que posee.

Observaciones y conclusiones

Las observaciones y conclusiones serán individuales, y se anexaran en el reporte con su nombre y numero de control, en una hoja por estudiante. Deberá de escribir al menos 3 observaciones y 3 conclusiones.

Una conclusión es una proposición final, a la que se llega después de la consideración de la teoría y de las observaciones realizadas durante la práctica.