Laboratorio Fisica

INTRODUCCIÓN

En el proyecto que se realizó se pudo experimentar la utilización del Data Studio, sus utilidades y como se hizo para obtener buenos resultados en el proyecto y por ende en los proyectos posteriores. Con las indicaciones de la profesora se montó una estructura con los materiales entregados, con esta estructura y con la ayuda del sensor se pudo registrar en la computadora los cambios de temperatura en un determinado tiempo, luego se procesaron los datos aplicando las formulas. A partir de esto se anoto las observaciones y se llego a conclusiones.

OBJETIVOS

1) Familiarizarse con el software a utilizar durante las sesiones de laboratorio.

2) Comprender y aplicar los procesos de configuración, creación y edición de experiencias en Física utilizando la PC y los sensores.

3) Verificar los resultados de análisis proporcionados por el software, con los modelos matemáticos dados en clase y establecer las diferencias.

4) Determinar relaciones matemáticas entre las variables físicas que intervienen en un experimento.

5) Estudiarla cantidad de calor que absorbe un líquido dependiendo de la temperatura, durante un intervalo de tiempo.

6) Hacer un estudio comparativo de la cantidad de calor absorbido por un líquido en función de su masa.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Gráficos.

Se ah denominado a las principales maneras de representación y análisis datos en ciencia y tecnología; Como también un conjunto de puntos, que se representan en coordenadas cartesianas, y sirven para estudiar el comportamiento de un proceso, o un grupo de elementos o signos que facilitan descifrado de un fenómeno. La reproducción gráfica permite instaurar valores que no han sido logrados experimentalmente, sino por medio de la interpolación (lectura entre puntos) y la extrapolación (valores fuera del intervalo experimental).

* Elección de las variables:

La variable, aquella que permite asignársele un proceso delimitado de valores, a esta variable se le nombra variable independiente (eje x) y la variable dependiente (eje Y) depende de los valores que se empleen en el eje X y se representan en el eje Y.

* Elección de las escalas:

Establece cuántas unidades van a convenir a la gráfica por lo usual debe ser menor que 1, pues será más fácil su lectura.

* Identificación de los datos y el gráfico:

Cada gráfico debe poseer un emcabezado que explique lo que representa.

En cada eje es preciso determinar la variable representada por su nombre o símbolo y entre

paréntesis las unidades utilizadas.

Ajuste de curvas.

Establece la relación matemática que mejor se adecúe a los resultados del fenómeno medido.

Algunas principales son:

Función lineal: Y = a + bX

Función Cuadrática: Y = a + bX + cX2

Función polinomial: Y = a+bX+cX2+….+NXN

Función exponencial: Y = A eX

Función potencial: Y = A XB

Donde a, b, c y A, B son constantes a determinar.

Método gráfico.

La conexión de dos cantidades físicas es una relación lineal. En dichos casos se menciona que la variable dependiente es proporcional a la variable independiente con una constante de proporcionalidad asignada.

Para emplear este método inicialmente se debe graficar los puntos experimentales y constatar si la relación entre las dos variables es aparentemente lineal.

Luego deliniamos la recta que pase pronta o sobre la mayoría de los puntos graficados.

El valor de m obtenido es por cada 2 pares de puntos, el m final será el promedio simple de todos los valores.

Método de mínimos cuadrados.

Se emplea cuando la nube de puntos propone una relación lineal entre X e Y (Y=mx+b); para encontrar los valores para la pendiente m y la constante b estos valores se obtienen con la siguiente expresión:

m = NΣx1Y1 – ΣX1ΣY1 b=ΣX12 ΣY1- ΣX1ΣX1Y1

NΣX12-(ΣX1)2 NΣX12-(ΣX1)2

Donde N es el número de mediciones empleadas.

Cantidad de Calor.

La capacidad calorífica C de una muestra de partícula de una

sustancia se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura es decir:

Q = C T

El calor específico C es la capacidad calorífica. Si la energía Q proporcionada cambia la temperatura de la muestra en T, la cantidad de calor Q que gana o pierde el sistema está dado por: Q = mc(T-T0)

Si la cantidad de calor es proporcionada en forma constante al tiempo, el flujo calorífico Q será pues constante. Es decir:

Q= Q = mc T – mc T0

T T T

Donde el último término de la ecuación es igual a cero, puesto que la temperatura inicial T0 tiene un valor fijo.

Estableciendo una dependencia de la temperatura con el tiempo se puede decir:

T= Q t

mc

De donde:

T = Q t + T0

mc

MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO

* Computadora personal con programa Data Studio.

* Calculadora.

* Interfase USB Link.

* Sensor de temperatura.

* Balanza.

* Matraz 50ml.

*

...