Laboratorios De Fisicas

LABORATORIO DE FÍSICA No. 1

1. TÌTULO: Construcción de gráficas y linealización.

2. RESUMEN:

El 8 de febrero de 2013 se realizó un laboratorio en el cual se utilizaron dos ejemplos que permitieron obtener datos numéricos para luego graficarlos teniendo en cuenta la variable dependiente y la variable independiente y así inferir otras cantidades físicas del sistema de estudio. Lo anterior, con el fin de cumplir el objetivo general del laboratorio.

Para esto, primero se dibujaron seis (6) círculos, cada uno con un radio diferente, sobre una hoja milimetrada. Se halló el área de cada uno de los círculos, se tabularon los resultados, se graficaron y como resultado se halló la pendiente de la gráfica y la constante del àrea. Luego se aplicó el mismo procedimiento pero con un péndulo, ésta vez no se varió el ángulo que forma cuando se separa la masa pendular de su punto de equilibrio ni la masa que cuelga del hilo, sin embargo si se varió la longitud del hilo que sostiene la masa, al final se midió el periodo de tiempo que gasta el péndulo en hacer una oscilación y como resultado de la gráfica se halló la pendiente y la constante de la fórmula para hallar el período de una oscilación.

Como resultado, se obtuvo que a partir de cada gráfica se encontraron funciones que al linealizarlas permitieron hallar una aproximación al valor de la constante.

3. OBJETIVO GENERAL:

Encontrar, representar, deducir y descifrar gráficos para inferir cantidades físicas por medio de sus ecuaciones y relaciones causales en el sistema de estudio. Lo anterior, a partir de la observación de los diferentes comportamientos evaluados en las variables de dichos fenómenos experimentales.

4. OBJETIVOS ESPECÌFICOS:

4.1. Calcular con operaciones básicas las variables que presenta cada problema.

4.2. Hallar el margen de error que se presenta en cada cálculo.

4.3. Establecer las relaciones causales entre las constantes y las pendientes de las gráficas.

4.4. Determinar de manera analítica la relación que hay entre los modelos teóricos, las fórmulas matemáticas y la realización de los experimentos.

4.5. A partir de las gráficas entender la linealización de una a otra dependiendo del cambio que hay entre sus variables.

5. MARCO TEÓRICO:

La variable es el elemento de una fórmula, proposición o algoritmo, que puede ser sustituido o puede adquirir un valor cualquiera dentro de su universo.

Existen dos tipos de variables:

• La variable dependiente es aquella cuyos valores dependen de los que tomen otra variable.

• La variable independiente puede cambiar libremente su valor sin que se vea afectado por ninguna otra variable.

Cambio de variable: un cambio de variable es una técnica que se utiliza para resolver algunas ecuacuibes o sistemas de ecuaciones de grado superior a uno, que de otra forma sería mas complejo resolver. Mediante este sistema se da paso a una ecuación equivalente, y, una vez resuelta, se deshace el cambio para obtener el valor de la incógnito inicial. Se emplea en los siguientes casis :

• Ecuaciones bicuadradad

• Ecuaciones y sistemas exponenciales

• Ecuaciones de tercer grado

• Ecuaciones de cuarto grado

Una función se refiere a una regla que asigna a cada elemento de un primer conjunto un único elemento de un segundo conjunto.

Función lineal: Es una función cuyo dominio son todos los números reales, cuyo codominio también todos los números reales, y cuya expresion analítica es un polinomio de primer grado.

La función lineal se define por la ecuación f(x)=mx+b o y=mx+b llamada ecuación canonica, en donde m es la pendiente de la recta y b es el intercepto con el eje Y.

Linealizacion de una funcion: Es el proceso matemático que permite aproximar un sistema no-lineal o un sistema lineal.

Esta técnica es ampliamente usada en el estudio de procesos dinámicos y en el diseño de sistemas de control.

El número π es una constante matemática con relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, es decir el segmento de recta que pasa por el centro y une dos puntos opuestos de una circunferencia.

La constante de gravitación determina la intensidad de la fuerza de atracción gravitatoria entre los cuerpos.

El péndulo es el dispositivo formado por un objeto suspendido de un punto fijo y que oscila de un lado a otro bajo la influencia de la gravedad.

Una oscilación es la variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema.

La longitud es una magnitud física que permite marcar la distancia que separa dos puntos en el espacio.

El área es la medida de una región o superficie expresada en unidades de medida denominadas unidades de superficie.

Periodo

Relaciones causales

Cantidad física

Error relativo

Error absoluto

6. MONTAJE EXPERIMENTAL:

6.1. EXPERIMENTO No. 1:

6.1.1. Descripción general:

Gráfica y linealización de la aceleración en función del radio.

6.1.2. Fundamento teórico:

Área de un circunferencia representada por la ecuación , en la cual A es el área de la circunferencia; es la constante de relación entre la longitud y diámetro de la circunferencia y r es el radio de la circunferencia.

6.1.3. Paso a paso:

6.1.3.1. En una hoja de papel milimetrado,

...