Folleto De Experimentos De física

MANUAL PARA LA ELABORACIÓN DE EXPERIMENTOS DE FÍSICA CON MATERIALES RECICLADOS

PRESENTACION

El folleto es un elemento explicativo de cómo se pueden con elementos simples realizar algunos experimentos de física, presentamos algunos modelos realizados con los estudiantes

Ing. Álvaro Cabrera M.

INDICE

CARATULA

PRESENTACION

INDICE

LA POLEA

EL TORNO

EL POLIPASTOS

MOTOR GRAVITACIONAL

EL SUBMARINO

LA PALA HIDRÁULICA

MOLINO SOLAR

EL DISCO DE NEWTON

PILA DE UNA YUCA

GRÚA ELECTROMAGNÉTICA

TEMA I: MÁQUINAS SIMPLES

LA POLEA

OBJETIVO: Demostrar como trabaja una máquina simple.

MATERIALES:

Una Polea

Un Palo de Tejer

Una Tuerca Pesada

Hilo de Nylon

Un soporte de madera

FUNDAMENTO TEÓRICO:

La polea es un disco circular que puede girar fácilmente alrededor de un eje y lleva practicada en el borde un canal o garganta destinada al paso de una cuerda. El eje de rotación descansa en un soporte en forma de horquilla, terminando en un gancho.

La polea se llama fija cuando al girar permanece en su sitio, móvil cuando al girar se traslada.

La polea parte 2

En trabajo nada se gana

En la polea fija. Para elevar un metro la carga Q, el peón debe cobrar un metro de soga. El trayecto del esfuerzo es, por consiguiente, igual al trayecto de la carga.

P = Q

En la polea móvil. Para elevar un metro la carga deberá acortarse un metro cada uno de los cordones que sostiene la polea. Por consiguiente, la cuerda deberá experimentar un acortamiento total de 2 metros para ascender la carga a un metro.

Sabemos que P es la mitad de Q y hallamos que el trayecto recorrido por P es el doble del recorrido por Q: lo que se gana en fuerza se pierde en espacio (regla de oro de la mecánica).

PROCEDIMIENTO:

Perforar un agujero en el centro del extremo superior de cada una de las columnas del soporte de madera

Atravesar el palo de tejer por uno de los agujeros, luego, fijar la polea en el centro del eje (palo). Enseguida, atravesar el palo de tejer por el otro agujero de la otra columna.

Asegurar el palo de tejer en los extremos de las columnas

Atar el nylon a la tuerca pesada, luego, pasar el hilo por el canal de la polea, y por ultimo, fijar el otro extremo del hilo en la base del soporte.

EL TORNO

OBJETIVO: Mostrar como funciona el mecanismo para subir agua de un pozo.

MATERIALES:

Un palo de tejer Nº 2

Un envase de forma tubular

Un soporte vertical

Hilo de nylon

Una tueca pesada

FUNDAMENTO TEÓRICO:

El torno consta de dos ruedas sólidamente unidas sobre el mismo eje. Con frecuencia la rueda menor está substituida por una barra cilíndrica y sobre esta última se enrolla la soga a que está unida la carga. El esfuerzo actúa en la periferia de la fuerza mayor

A este fin esa periferia se halla convenientemente dispuesta. Ocupa a veces su lugar una simple barra o manubrio

Cuando la rueda ha de ser empujada por el hombre, su periferia lleva travesaños; cuando debe serlo por el agua o por el viento, lleva paletas o álabes; cuando han de accionarla otras ruedas, lleva dientes, etc.

El torno parte 2

El esfuerzo es menor que la carga en la proporción del radio de la rueda al de la barra cilíndrica

Cuando se trata de calcular la reducción de un torno, debe atenderse sólo a los radios R y r de la rueda y del árbol y hallar su cociente. Durante el trabajo de la máquina, la fuerza P necesaria para arrastrar la carga Q será: P = r / R * Q

PROCEDIMIENTO:

Perforar un orificio en el centro de cada una de las bases del envase tubular

Doblar el palo de tejer según la siguiente figura:

Hacer un agujero en la parte superior de cada una de las columnas del soporte vertical.

Introducir el palo de tejer por un agujero de una de las columnas, enseguida, atravesar el palo de tejer por el envase tubular, y por último, introducir el palo de tejer por el otro agujero de la otra columna

El envase tubular deberá quedar fijo en el palo de tejer. Atar un extremo del nylon al centro del envase tubular.

Finalmente, atar la tuerca al otro extremo del hilo de nylon.

EL POLIPASTOS

Objetivo: Levantar objetos sin mucho esfuerzo.

Materiales:

• Un soporte de madera.

• 4 poleas

• Hilo de nylon

• Una tuerca pasada

• 4 tiras de plastico de 25 x 40mm

• 3 ganchos de ½”

• 3 armellas

Fundamento Teórico.

Reciben el nombre de polipasto a las combinaciones de las poleas.

Polipastos parte 2

Los sistemas de troclas permiten dividir por dos la carga tantas veces como se desee.

Consisten los sistemas de troclas en una combinación de n poleas móviles y una fija. Como cada una de las poleas móviles divide por 2 la carga que sufre, resulta finalmente el esfuerzo P. necesario para el equilibrio igual a la carga Q dividida n veces por 2.

P = Q / 2”

Procedimiento:

• Colocar las armellas en la parte inferior de la columna horizontal.

• Fijar una polea en la parte inferior y a 2cm del extremo de la columna horizontal.

• Perforar un agujero en cada uno de los extremos de las tiras de plastico.

• Adherir un gancho en cada una de las tiras de plastico. Luego, fijarlas en el eje de cada una de las poleas.

• Pasar el hilo de nylon por el canal de cada una de las poleas, según el siguiente dibujo.

• Por ultimo, fijar la tuerca en el gancho de la polea inferior. Fijar el extremo libre de nylon en la base del soporte.

TEMA II: DINÁMICA

MOTOR GRAVITACIONAL

OBJETIVO: Comprobar la conservación y transformación de la energía potencial en cinética.

MATERIALES:

Una madera de 20 * 10 * 2cm

4 ángulos de 1”

Un palo de tejer Nº 3

4 ruedas de Plástico

Un carrete de plástico

4 pedazos de triplay de 4 * 3cm

Una plomada mediana

Una polea

Hilo de nylon

Dos listones de madera de 35 * 1.5cm

Un listón de madera de 10 * 1.5cm

Clavos y tornillos

Motor gravitacional parte 2

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Un cuerpo que está a cierta altura de la tierra posee energía potencial gravitatoria. Si este cuerpo empezará a caer dicha energía se transformará en energía cinética.

PROCEDIMIENTO:

• Cortar la madera según la siguiente figura:

• Clavar los 4 pedazos de triplay y previamente agujeros en los lados del chasis.

• Cortar dos ejes del palo te tejer de 12cm cada uno y en uno de ellos fijar el carrete de plástico en el centro del eje.

• Pasar por los ejes entre los agujeros del chasis y colocar las ruedas

• Fijar los listones de madera sobre el chasis, luego cortar un eje de 10cm del resto del palo de tejer, éste sostendrá a la polea.

• Atar el nylon al carrete, luego pasarlo por la polea y atar la plomada en el otro extremo del nylon.

FUNCIONAMIENTO:

Envolver el nylon en el carrete y sujetar la plomada. Luego soltar la plomada

El sistema se desplazará en sentido contrario al que ha sido envuelto el nylon en el carrete, éste posee energía potencial.

La plomada al caer transformará la energía potencial en energía cinética, debido a que la Tierra lo atraerá con su gran fuerza gravitacional.

EL MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

OBJETIVO.- Estudiar experimentalmente el movimiento rectilíneo uniforme.

MATERIALES:

- Un vidrio plano de 150 x 12 x 0,4 cm

- 4 rodajes de ½”

- Una jeringa de 3 cc/ml

- Dos ejes de madera de 13 x 0,8 cm

- Una madera de 15 x 10 x 1.5 cm

- Un taco de madera de 12 x 1 x 1 cm

- Un cronómetro y un poco de agua

FUNDAMENTO TEORICO.

Un movimiento es rectilíneo y uniforme (MRU), cuando su trayectoria es una línea recta, y recorre distancias iguales

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