Cuaderno De Prácticas

Física

Cuaderno de Prácticas

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales 1

Segundo Cuatrimestre

División: Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Cuaderno de Prácticas

Física

Módulo 1

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¿Qué es el cuaderno de prácticas?

El cuaderno de prácticas es una herramienta de actividades formativas que contribuye a

desarrollar las capacidades necesarias para el manejo adecuado de los modelos que se

presentan a lo largo de la asignatura.

La actividad de la práctica la identificarás a lo largo del programa desarrollado mediante el

siguiente ícono:

¿Cuál es su propósito?

La Física es una ciencia experimental, por lo que todas las teorías establecidas y todas

las leyes enunciadas siempre tienen un apoyo práctico. Por ello, el propósito de este

cuaderno de prácticas es acompañar una serie de actividades en el aula virtual,

integrándose por una serie de ejercicios prácticos de gran valor formativo. Por lo tanto, es

preciso prestar la máxima atención a las actividades que se desarrollan, preparando de

antemano las consideraciones técnicas y aplicando puntualmente las instrucciones que

se proporcionan.

¿Cuál es el alcance de las prácticas?

No es posible lograr la competencia general de la asignatura sin mediación del

laboratorio. Sería necesario un laboratorio para obtener los datos requeridos, el software

que se utiliza en los ejercicios propuestos en este cuaderno de prácticas reemplaza al

laboratorio físico.

El software es de libre acceso y sin costo alguno.

¿Cuál es la estructura textual para reportar las prácticas?

La estructura textual para reportar tu práctica ya sea elaborada de forma colaborativa o

individual se conforma con los siguientes diez apartados:

Título

Nombre

Introducción

Modelo teórico

Desarrollo

Datos

Análisis de datos

Resultados

Conclusiones

Bibliografía

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¿Las prácticas se realizan de forma colaborativa e individual?

Las prácticas individuales son aquellas que realizas por tu parte y entregas al Facilitador

mediante la sección de Tareas para que recibas retroalimentación por parte del mismo.

Las prácticas colaborativas son aquellas que se elaboran en equipo y se suben a la base

de datos con la finalidad de que recibas aportaciones de tus compañeros de grupo y

puedas enriquecer tu trabajo. También deberás participar contribuyendo a la mejora de

los trabajos de los demás equipos.

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Unidad 2: Mecánica

Las prácticas en la unidad 2 tienen por objetivo que aprendas a manipular el uso de

software Tracker para modelar situaciones físicas. La realización de las prácticas es

obligatoria para que desarrolles las habilidades que se proponen en la competencia

específica de la unidad.

Consideraciones técnicas:

Para realizar las prácticas de la unidad 2 considera los siguientes requerimientos técnicos:

• Tener un mínimo de 500 MB de RAM y un ancho de banda mínimo de 500 Kb

• Contar con el programa Java 1.5 y Quicktime7

• Tener el programa Tracker versión 3.10. Descárgalo del sitio Una herramienta

gratuita de modelación y análisis de video para la enseñanza de la Física

2.1. Cinemática

2.1.3. Movimiento con aceleración constante

Práctica 1. Caída libre

Esta actividad es colaborativa por lo que tu Facilitador (a) deberá dividir al grupo en

equipos de 3 a 5 estudiantes, asignar a cada equipo un número que lo identifique y por

último dar el número de equipo a sus estudiantes. Comienza a trabajar en equipo y

realicen lo siguiente:

1. Describan el procedimiento para instalar Tracker1.

*Recuerden instalar Quicktime y Java2.

2. Descarguen el video Balón en caída libre3 que se encuentra en el aula virtual.

3. Describan la forma de abrir el video en Tracker.

*Para realizar la descripción pueden incluir imágenes.

4. Describan los siguientes puntos:

• El procedimiento para obtener los datos de la posición horizontal conforme

cae el balón: obtener la trayectoria de la masa puntual, colocación de los ejes

y la regla, la posición del balón, cómo marcar y obtener los datos.

• ¿Cómo se obtiene el tiempo de caída?

1 Recuerden que al descargar Tracker deben colocarlo en el escritorio.

2 Se recomienda descargar los programas directamente de la siguiente página:

http://www.dgeo.udec.cl/~andres/Tracker/

3 La fuente de consulta para el video es: http://www3.science.tamu.edu/cmse/videoanalysis/balldrop.avi

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• ¿Cómo graficar la posición contra el tiempo utilizando una hoja de cálculo?

• ¿Cómo se obtiene la ecuación de la gráfica anterior e indiquen la

confiabilidad usando R2?

• ¿Cómo obtener la gráfica de la velocidad contra el tiempo para encontrar la

aceleración?

• Obtengan la ecuación de la gráfica anterior e indiquen la confiabilidad.

• Describan cómo modelar el movimiento del balón con el constructor de

Modelo Analítico de Partícula de Tracker usando las ecuaciones y parámetros

anteriores.

5. Reporten su práctica de acuerdo con la estructura textual predeterminada.

6. Nombren a un representante de equipo para que sea el encargado de subir su trabajo

a la base de datos y esperen los comentarios de sus compañeros.

7. Lean todas las aportaciones que realicen sus compañeros a su trabajo y ustedes

también descarguen y comenten los trabajos de los demás equipos.

8. Una vez que la mayoría de sus compañeros haya hecho comentarios a su trabajo,

organícense nuevamente con su equipo y elaboren una segunda versión considerando

las aportaciones, de tal manera que puedan mejorar su documento. *Recuerden respetar

las aportaciones de sus compañeros(as) y tratar de complementarlas con acierto.

9. Por último, cada integrante del equipo debe subir la segunda versión del reporte a la

base de datos para que pueda ser evaluado.

2.1.4. Movimiento bidimensional: circular y tiro parabólico

Práctica 2. Movimiento circular de un cuerpo

1. Descarga el video Tren en movimiento circular4 que se encuentra en el aula

virtual.

2. Utiliza el constructor de modelos de Tracker y describe la posición del tren en

términos del tiempo. Considera lo siguiente:

• Marca un punto en el tren. La descripción del movimiento será la relativa a

este punto.

• Usa tu escala adecuadamente para obtener los valores de las posiciones en

metros.

• En una tabla, anota los valores de las posiciones en x y y.

• Una gráfica de los valores de las posiciones y vs. x te dará la trayectoria del

cuerpo.

4 La fuente de consulta para el video es:

http://www3.science.tamu.edu/cmse/videoanalysis/toytrain2laps.avi

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• Una gráfica de las posiciones en x y y contra el tiempo será sinusoidal, con

amplitud igual al radio de la trayectoria. Obtén el periodo del movimiento del

tren de estas gráficas.

• Calcula las velocidades en x y y. Al graficar, obtendrás un comportamiento

sinusoidal, con amplitudes iguales a la velocidad lineal del tren. Se puede

comprobar esta velocidad lineal con la circunferencia de la trayectoria entre el

periodo de una revolución.

• Calcula y grafica los valores para la aceleración lineal. Las gráficas

aceleración vs. tiempo deberían tener amplitudes iguales a la aceleración

centrípeta del tren.

• Aplica el teorema de Pitágoras a los valores de las posiciones en x y y para

obtener el radio de la trayectoria.

• Usa la función tangente inversa para obtener datos del movimiento rotacional.

Grafica el ángulo contra el tiempo y de la pendiente obtén la velocidad

rotacional del tren.

• Si el punto marcado sobre el tren fuera un satélite artificial geoestacionario y

el centro del círculo fuera la Tierra, indica el radio de la trayectoria, el periodo

del movimiento, la velocidad lineal, la aceleración lineal, la aceleración

centrípeta y la velocidad rotacional del satélite.

3. Presenta tus resultados en tablas de Excel.

4. Grafica los datos y traza el polinomio5 que modela el comportamiento de los datos.

5. Obtén la ecuación del polinomio que representa el modelo, indica la confiabilidad

usando

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