Procedimiento experimental con un tubo de aluminio y, luego con uno de plástico, los dos de igual longitud y bobinados idénticos.

Procedimiento experimental

[pic 1][pic 2]Para realizar este trabajo práctico, utilizamos un dispositivo que consta de un tubo cilíndrico suspendido que tiene unas pequeñas bobinas que están conectadas a una interfaz, la cual está conectada a una PC para que los datos puedan interpretarse mediante un software llamado ¿?. En el extremo inferior de cada tubo se encontraba una bolsa de tela para recibir al imán al final de su caída, evitando así que se golpeara contra el piso y se quebrara (Figura 1).
  El experimento se realizó primero con un tubo de aluminio y, luego con uno de plástico, los dos de igual longitud y bobinados idénticos. Cada tubo poseía diez (10) bobinas distribuidas aproximadamente cada 10 cm y conectadas en serie. Estas bobinas terminaban en la base del tubo, en dos bornes-uno rojo y uno negro- de conexión a un sensor de voltaje que a su vez estaba conectado a la interfaz (Figura 2). La función de esta era detectar la posición del imán en función del tiempo durante su caída. En la experiencia se utilizó un imán de tierras raras, en vez de uno común de óxido de hierro, ya que de esta manera el imán adquiría una alta magnetización y esto facilitaba la detección mediante las bobinas. El imán estaba adosado a una pesa de color dorado con el objetivo de que en la caída no girara y chocara con las paredes del tubo. [pic 3][pic 4]

Para estudiar la diferencia de potencial en las bobinas (ddp) en función del tiempo, conectamos el dispositivo a los sensores de voltaje y a la interfaz, ya que estos dos se encargaban de tomar las mediciones correspondientes. Medimos el espacio entre el comienzo del tubo y la primera bobina empleando una cinta métrica (X0). Establecimos un sistema de referencia poniendo el “cero” en el comienzo del tubo y determinamos la posición del centro de cada bobina.  Las incertezas, en este caso, las obtuvimos por la mínima división del instrumento y debido a que no es exacto el punto medio de las bobinas (0,001m).

Procedimos, en ambos casos, dejando caer el imán por el tubo, siempre desde la misma posición y respetando el polo que enfrenta en primer lugar al bobinado. Tomamos algunas precauciones, antes de tomar mediciones y tirar el imán, como que el tubo no oscilara (debido a la posibilidad de que el imán chocara con las paredes del tubo) y que se encontrara suspendido verticalmente (para disminuir el efecto del rozamiento contras las paredes durante la caída) con la intención de minimizar la influencia de otros fenómenos indeseables en la caída.            

El software de la PC, Data Studio, estaba configurado para que la PC empezara a guardar los datos en el instante en el que el imán fuera detectado por la primera bobina y continuara registrando valores durante la caída a lo largo del tubo, debido a que ni bien el imán atravesaba la bobina, se generaba en ésta una ddp o fem inducida.  Tomamos solamente una medición por cada tubo. Una vez realizados los gráficos, verificamos que estuvieran graficados los 10 picos (uno por cada bobina) en cada gráfico. Por último, los guardamos en Word y realizamos una tabla con los datos registrados.

Para la otra parte del trabajo práctico, donde se estudió y se comparó las características del movimiento del imán en ambos tubos, se realizó el mismo procedimiento, solo que esta vez se confeccionó un gráfico de posición del imán en función del tiempo para cada tubo. Lo realizamos con el programa Graph. Se determinó, a partir de un ajuste de curva, un valor para la aceleración del imán en cada caso. Una vez guardados los gráficos en Word, nos dispusimos a observarlos y compararlos, y realizamos otra tabla con los datos registrados. Las incertezas de las mediciones de tiempo (las obtuvimos del tiempo de muestreo, es decir, el error de la interfaz, el cual es muy chico.[pic 5]

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