Guia Carril de Aire

PRCTICAS DE LABORATORIO DE FSICACARRIL DE AIRE

Equipos de Laboratorios de Fsica, Gorman Oropeza

INDICE

TituloPagina.

1.Introducciniii

2.El Autoriv

3.1Primera gua prctica. Carril de Aire:Reconocimiento y Manejo del Carril de Aire.4.1Segunda gua prctica. Cinemtica:Movimiento Rectilneo Uniforme.

5.1Tercera gua prctica. Cinemtica:Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado.6.1Cuarta gua prctica. Cinemtica:Cada Libre.7.1Quinta gua prctica. Dinmica:Segunda Ley de Newton.8.1Sexta gua prctica. Dinmica:Trabajo de Aceleracin y Energa Cintica.9.1Sptima gua prctica. Dinmica:Momento Lineal.

10Anexos1 ANEXO 1. ELABORACIN DE INFORMES ANEXO 2. ERROR EXPERIMENTAL ANEXO 3. ELABORACION DE GRAFICAS

ii

INTRODUCCIN

El Carril de Aire es el modelo experimental que tiene integrado por una serie de elementos y accesorios que permiten llevar a cabo no solo una actividad de laboratorio, sino que su aplicacin es amplia para lograr el mximo de su aprovechamiento, adems de poder ser empleado por la poblacin del subsistema de educacin bsica pertenecientes al nivel de educacin media y tambin universitaria. En este sentido, se establece como contenido relevante de fsica el estudio de la cinemtica y dinmica de los cuerpos y o sistemas fsicos, por lo cual el carril de aire es el ms adecuado de los equipos de laboratorio.

4

GORMAN OROPEZAEs profesor de fsica, graduado en la Universidad Pedaggica ExperimentalLibertadorfabricanteaccesoriosdeBarquisimeto,esdelcarrildeaireyque lo componen y autorde las prcticas de laboratorio comorecursos didcticos parahacer laexperimentacin.El Autor

El carril de aire es un dispositivo que permite realizar con fines demostrativos toda una serie de experiencias sobre la cinemtica (parte de la mecnica clsica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen) limitndose esencialmente, al estudio de la trayectoria en funcin del tiempo; y la dinmica del movimiento rectilneo uniforme y uniforme (MRU) o dinmica del movimiento rectilneo uniformemente variado (MRUV), y sobre los sistemas aislados.El Autor

Para mantenimiento del equipo, contador digital y compra de un carril u otro equipo de laboratorio en rea de fsica puede comunicarse a estos correos electrnicos o telfono:[email protected]@[email protected]

Primera gua prctica. Carril de Aire:Reconocimiento y Manejo del Carril de Aire.

Nombres y Apellidos:

Cedula de Identidad:Seccin:Fecha:

Universidad o Instituto:

Ao o Carrera:Asignatura:

Plan de estudio o Lapso:Practica No:

DESCRIPCINCarril de cojn de aire de aluminio, con seccin triangular, largo 2 metros, utilizado para realizar experimentos sobre las leyes del movimiento, de la velocidad, de la aceleracin y del momento. En una extremidad del carril se halla un tubo flexible conectado a una sopladora de aire. Los carros se mueven sobre el carril de cojn de aire minimizando los rozamientos.

Todos los experimentos pueden realizarse en posicin inclinada u horizontal. El carril puede utilizarse para determinar la constante gravitacional de cada libre si est dispuesto en la posicin vertical.

Se determinan la velocidad y la aceleracin instantnea y media disponiendo 1 pareja de sensores de paso, mientras que se usa un rel para liberar el electroimn utilizado para poner en movimiento el carro.Por medio de dos sensores de paso y de una polea se podrn determinar las aceleraciones angular y lineal producidas por una fuerza de intensidad variable aplicada al carro y, por consiguiente, verificar la segunda ley de Newton.

El temporizador digital permite llevar a cabo una serie de experimentos inherentes al movimiento uniforme, al movimiento uniformemente acelerado, a las leyes fundamentales de la dinmica, al principio de conservacin de la cantidad de movimiento, a las colisiones

9elsticas contra un obstculo fijo, a la colisin elstica entre dos carros, a las oscilaciones elsticas, al principio di conservacin de la energa.PROGRAMA DE FORMACIN

Cinemtica: Movimiento Rectilneo Uniforme. Cinemtica: Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado. Cinemtica: Cada Libre. Dinmica: Segunda Ley de Newton. Dinmica: Impulso Lineal. Dinmica: Trabajo de Aceleracin y Energa Cintica. Dinmica: Choques Elsticos e Inelsticos.

COMPOSICIN carril de cojn de aire soporte para el carril contador o cronometro digital con sus compuertas infrarrojas. sopladora de aire y manguera forro protector del polvo. 2 deslizadores placas o diafragmas para el bloqueo de los sensores de paso 2 topes elsticos u horquillas en forma de U con sus respectivas ligas. pesas 2 muelles soportes para sensores de paso 1 electroimn para la puesta en movimiento del carro y respectivo Morse. 1 polea 2 portapesas plastilina 1 Cinta mtrica hilo inextensible 1 nivel ocho (08) guas o prcticas de laboratorio que desarrollan diversos contenidos de la fsica a saber: Primera gua prctica. Carril de Aire: Reconocimiento y Manejo del Carril de Aire. Segundaguaprctica.Cinemtica:MovimientoRectilneo Uniforme. Terceraguaprctica.Cinemtica:MovimientoRectilneo Uniformemente Variado.

Cuarta gua prctica. Cinemtica: Cada Libre. Quinta gua prctica. Dinmica: Segunda Ley de Newton. Sexta gua prctica. Dinmica: Trabajo de Aceleracin y Energa Cintica. Sptima gua prctica. Dinmica: Momento Lineal. Seccin de anexos

Nota: Los valos que estn en blanco indican que el accesorio no viene con el equipo porque no fue incluido en el contrato.

Componentes: A continuacin se presentan figuras de los accesorios que componen al carril de aire que representaran en las guas de laboratorio.

1 Carril de Aire.

1 Cronometro Digital o Contador Digital.

04:55

2 Sensores infrarrojos o Compuertas que activan el Cronometro Digital y 2 doble nuez.

2 Deslizadores con Diafragmas para activar los sensores del cronometro digital.

2 Horquillas para dar impulso a los deslizadores.

2 Portapesas con sus respectivas pesas.

Polea.

Nivel o Nivelador.

Soplador.

Interruptor Morse.

Electroimn.

Pre-Laboratorio

1) Leer que es: fuerza roce o fuerza de friccin, movimiento, mvil.2) Leer la Descripcin, Composicin y Programa de formacin en esta gua.

Instrucciones previas al laboratorio:

Reciba las instrucciones previas que dar el docente antes de hacer la experiencia. Copie en la gua cada uno de los resultados observados. NomaltratarloscomponentesdelkitDemostrativooequiposdel Laboratorio. Para encender cualquier equipo espere la revisin y autorizacin del docente.

Objetivo de la Prctica: Reconocer cada uno de los componentes que conforman al carril de aire para experimentos de fsica.

Actividades1. Montaje Bsico del Carril de Aire I (Nivelacin del riel).Instrucciones: Para realizar cualquier montaje se debe nivelar el carril colocando en la parte superior un nivel, logrando que la burbuja quede entre las dos lneas tal como lo muestra la figura 1.1.

Figura 1.1Nota: En caso que no se encuentre nivelada la superficie del mesn puedes colocar una cua muy pequea debajo del soporte o de sus patas de goma hasta lograr la nivelacin.

2. Montaje Bsico del Carril de Aire II (Colocar la sopladora).Instrucciones: Para realizar cualquier montaje despus de nivelar el carril, se debe instalar la sopladora conectndola boquilla de la misma a la manguera flexible y esta a la boquilla del carril tal como lo muestra la figura1.2.

Figura 1.2

Nota: La sopladora se debe encender ya cuando se comience la experiencia.

3. Montaje Bsico del Carril de Aire III (Fijacin del Cronometro digital).Antes de poner a trabajar el cronometro digital hay que considerar sus partes y su funcionamiento.El cronometro digital es fcil de trabajar solo se debe saber:

FCompuertas conIsensores Infrarrojos

Base de las Compuertas

Pantalla Digital

Led Verde

04:55

Botn de Reinicio

Led Rojo

a. El cronometro digital est compuesto por dos compuertas que activan el cronometro marcadas, la primera con una (I) para iniciar el conteo y la segunda con una (F) para detener el conteo.b. Al encender el cronometro la pantalla digital indica; (Cronometro digital o contador digital).

Cronometro Digitalc. Luego indica; (Esperando), esto quiere decir que ya est listo para iniciar un conteo.

Esperando...d. Al pasar el diafragma del deslizador o del mvil por la compuerta de inicio (I), la pantalla indicara; (Contando) y el led verde encender esto indica que est haciendo el conteo del tiempo desde que el diafragma lo activa hasta que pasa por la compuerta de Final de conteo (F). Contando...e. Al pasar el diafragma del deslizador o del mvil por la compuerta de final de conteo (F), la pantalla indicara por ejemplo:( 04:55 s) y el led rojo encender esto indica que termino el conteo del tiempo en que el deslizador recorri el trayecto que separa las compuertas. 04:55 sf. Para volver a usar el cronometro digital, solo se debe pulsar el botnde reinicio y la pantalla indicara nuevamente; (Esperando).g. El cronometro debe trabajar con un voltaje de 110V siempre y cuando se trabaje con su transformador.

Instrucciones: para colocar el cronometro debes fijar las bases de las compuertas a la barra del carril con dos doble nuez figura 1.3 (piezas que se encuentran en la barra) con sus respectivos tornillos que permite fijar las base de las compuertas.

Figura 1.3Doble nuez

Deben quedar sujetas a la barra como lo muestra la figura 1.4, colocarlas a unos 100 cm de entre ellas

Figura 1.4

Y el montaje debe quedar de la siguiente manera figura 1.5.

FI04:55

Figura1.5

4. Montaje Bsico del Carril de Aire III (Poner en movimiento el Deslizador y medir el tiempo que recorre los 100 cm, 70cm, 50cm y 40cm).

Instrucciones: Colocar el deslizador sobre el carril y probar si al encender la sopladora el deslizador debe moverse hasta el otro extremo.

Conectar al muelle el electroimn sujetndolo con su tornillo Como lo muestra la figura 1.6, y encender el electroimn con su transformador de 12v conectado al interruptor Morse, luego prueba si el deslizador no se mueve aunque la sopladora este encendida, y al interrumpir el circuito del Morse el deslizador debe moverse hasta el otro extremo.

Figura 1.6

Nota: Si el equipo no viene con el equipo Morse, el usuario puede colocar el deslizador sobre el carril sujetarlo con cuidado y soltarlo sin afectar el impulso del mvil para no alterar la experimentacin.

Ya una vez que el montaje este conforme a la figura 1.7, ya se puede hacer las mediciones.

10

FI04:55Figura 1.7

5. Llena el siguiente Cuadro: Haz cuatro mediciones en cada una de las distancias y compara.Tiempos s/ Distancias cm1234

100

70

50

40

Actividad de Cierre1) Nombra los elementos del carril de aire que se deben manejar con cuidado.

122) Explique con sus propias palabras de forman resumida en cuatro puntos, el manejo del contador de tiempo o cronometro digital.

3) Brevemente que concluyes de los tiempos registrados?

4) Haz la Siguiente Actividad llenando el diagrama de Gowin

Carril de Aire

ACTIVIDAD DE CIERRE

Instrucciones: Para realizar la ultima actividad debes responder lo que te indique el esquema o dia grama V de Gowin

TEORA:

Por que el deslizador logra moverse sobre el carril de aire?

PROCEDIMIENTOS EMPLEADOS:

PRINCIPIOS TERICO:

CONCLUSIONES:

CONCEPTOS RELACIONADOS:

Material didctico realizado por: G orman Oropeza , Profesor de Fisica

13

Segunda gua prctica. Cinemtica:Movimiento Rectilneo Uniforme.






FUNDAMENTO TEORICO

Investiga antes de realizar la actividad experimental todo lo relacionado al tema.

Movimiento Rectilneo Uniforme (MRU) Representacin grfica del MRU Velocidad Media Velocidad Instantnea Rapidez Media Trayectoria Desplazamiento Tiempo

Objetivo de la Prctica

Observar los cuerpos en movimiento rectilneo uniforme, evaluando su velocidad a partir de la medicin del desplazamiento (Distancia recorrida) y el tiempo.

5

Competencia

Esta actividad se realizara utilizando el carril de aire y el sistema de adquisicin de datos del tiempo en diferentes puntos de trayectorias que se determine para que recorra el mvil.El estudiante debe mostrar disposicin para aplicar creatividad, capacidad de trabajar en equipo y responsabilidad en el uso del material equipo de laboratorio.

Instrucciones previas al laboratorio o la prctica:


Materiales:

Equipo de Laboratorio NecesarioMaterial de Apoyo

Carril de Aire Cronometro Digital 1 Deslizador Sopladora y Manguera Cinta mtrica Barra con doble nuez (fijadas en el soporte del carril) Interruptor Morse Electroimn Cables de conexin Cinta mtrica Papel Milimetrado Regla Calculadora

Desarrollo de la Prctica

Realizar el montaje:

Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire y nivelarlo. Una vez nivelado adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla de la sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en cada actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. El montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:

FI04:55

Actividad Experimental1. Medicin del tiempo que el deslizador recorre .Instrucciones: Una vez hecho el montaje coloque las bases de las compuertas a las medidas que indique el docente en la tabla 2.1, midiendo con la cinta mtrica de la siguiente forma:

IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especifico que haga el deslizador. Encienda la sopladora para que se formen el colchn de aire en forma constante. Luego con el interruptor Morse deje libre al deslizador apagando el electroimn. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 2.1. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentesdistancias recorrida por el deslizador con = Tabla 2.1

TomaDistancia D [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [s]

1

2

3

4

5

2. Determinacin de las velocidades del deslizador.

Instrucciones: Una vez obtenidos todos los tiempos llena la siguiente tabla 2.2 calculando las velocidades en los diferentes desplazamientos.

TomaDistancia D [m]v [m/s]

1

2

3

4

5

Tabla 2.2

Actividades despus del Laboratorio

1. Representacin grfica de los datos obtenidos.

Instrucciones: Representa grficamente en el papel milimetrado los datos obtenidos, colocando en el eje de las abscisas los datos del tiempo promedio y en el eje de las ordenadas la del desplazamiento o distancia recorrida asignada.

Halla la pendiente de la recta con = = 2121

ser la velocidad

v. Compara los resultados obtenidos con lo obtenido en la pendiente y has una breve conclusin al respecto. Corrija la grafica siguiendo los pasos del anexo2. Responde las siguientes preguntas para el Reporte. Qu factores (precisin de cronometrado, tiempo de medicin, liberacin del objeto, tipo de movimiento) influye en los resultados? Hayalgnmtodoparamedirlavelocidadinstantnea directamente?

Tercera gua prctica. Cinemtica:Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado.






FUNDAMENTO TEORICO


Movimiento Rectilneo Uniforme Variado (MRUV) Representacin grfica del MRUV Aceleracin Media Aceleracin Instantnea Aceleracin y desaceleracin


Observar los cuerpos en movimiento rectilneo uniforme Variado, evaluando el cambio de velocidad a partir de la medicin del desplazamiento (Distancia recorrida) y el tiempo.

Competencia

Esta actividad se realizara utilizando el carril de aire y el sistema de adquisicin de datos del tiempo en diferentes puntos de trayectorias que se determine para que recorra el mvil.El estudiante debe mostrar disposicin para aplicar creatividad, capacidad de trabajar en equipo y responsabilidad en el uso del material equipo de laboratorio.



Materiales:


Carril de Aire Cronometro Digital 1 Deslizador Sopladora y Manguera Cinta mtrica Barra con doble nuez (fijadas en el soporte del carril) Cables de conexin 1 Horquilla con liga Cinta mtrica Papel Milimetrado Regla Calculadora

6



Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire y nivelarlo. Una vez nivelado adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla de la sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en cada actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. FI04:55El montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:


IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especfico que haga el deslizador, el estudiante cambiara las posiciones que indique el docente, es importante que la compuerta de inicio de conteo este lo ms cercano a la horquilla con la liga que impulsara al mvil dndole aceleracin, ya que se considerara para facilidaddel estudio la = = 0. Encienda la sopladora para que se forme el colchn de aire deforma constante. Coloque el deslizador e impulse el deslizador con la horquilla como si fuera una resortera, de forma cuidadosa que no altere la experimentacin, tratando que el impulso sea siempre del mismo punto. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 3.1. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentesdistancias recorrida por el deslizador con =

TomaDistancia D [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [s]

1

2

3

4

5

Tabla 3.1

2. Determinacin de las velocidades del deslizador.

Instrucciones: Una vez obtenidos todos los tiempos llena la siguiente tabla 3.2 calculando las velocidades en los diferentes desplazamientos.

TomaDistancia D [cm]v [m/s]

1

2

3

4

5

Tabla 3.2

3. Determinar la aceleracin.

Instrucciones: Luego de conseguir las velocidades llena la tabla 3.3 determinando la aceleracin en cada caso, para comparar luego los resultados.

TomaDistancia D [cm]a [m/]

1

2

3

4

5

Tabla 3.3



Instrucciones: Representa grficamente en el papel milimetrado los datos obtenidos, colocando en el eje de las abscisas los datos del tiempo promedio y en el eje de las ordenadas la de la velocidad a la distancia recorrida asignada.

Hallalapendientedelarectacon = = 2121

serla

aceleracin. Compara los resultados obtenidos en la tabla 3.3 con lo obtenido en la pendiente y has una breve conclusin al respecto. Corrija la grafica siguiendo los pasos del anexo

5. Responde las siguientes preguntas para el Reporte. Observe la tabla y determine el comportamiento de la aceleracin media del mvil. Qu puede concluir? El carrito entra en movimiento porque la liga lo impulsa y le aplica una fuerza. Por qu se considera uniforme el movimiento en el intervalo analizado?

Cuarta gua prctica. Cinemtica: Cada Libre.






FUNDAMENTO TEORICO


Cada libre de los cuerpos Aceleracin de la gravedad


Observar los cuerpos en cada libre, y determinar la aceleracin gravitatoria evaluando el cambio de velocidad a partir de la medicin del desplazamiento (altura Y) y el tiempo.

7Competencia

Esta actividad se realizara utilizando el carril de aire y el sistema de adquisicin de datos del tiempo en diferentes puntos de la altura que se determine para que recorra el mvil.El estudiante debe mostrar disposicin para aplicar creatividad, capacidad de trabajar en equipo y responsabilidad en el uso del material equipo de laboratorio.



Materiales:


Carril de Aire Cronometro Digital 1 Deslizador Sopladora y Manguera Cinta mtrica Barra con doble nuez (fijadas en el soporte del carril) Cables de conexin Cinta mtrica Electroimn Interruptor Morse Papel Milimetrado Regla Calculadora

50cm



Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire y desnivelarlo con una cua preferiblemente de 50cm hasta 100 cm de altura para que quede en una pendiente considerable para que se pueda realizar la experiencia segn como indica el esquema. Puedes variar la altura deseada reflejndola en las tablas. Adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla de la sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en la actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. 04:55El montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:


IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especfico que haga el deslizador, el estudiante cambiara las posiciones que indique el docente, es importante que la compuerta de inicio de conteo este lo ms cercano a al mvil, ya que se considerara parafacilidad del estudio la = = 0. Coloque el deslizador en carril de tal forma que lo sostenga elelectroimn. Encienda la sopladora para que se forme el colchn de aire de forma constante. Interrumpa el circuito con el Morse para que inicie el movimiento el deslizador. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 4.1. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentes

distancias recorrida por el deslizador con =

y coloca el

resultado en la tabla 4.1.

TomaAltura Y [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [s]

1

2

3

4

5

Tabla 4.1

2. Determinar la aceleracin g I.Instrucciones: Una vez obtenidos todos los tiempos llena la siguiente tabla 4.2 calculando las velocidades en los diferentes desplazamientos.

TomaAltura Y [cm]v [m/s]

1

2

3

4

5

Tabla 4.2

Luego de obtener todas la velocidades promedio llena la tabla 4.3 despus de aplicar la ecuacin: 0 = Despejando g de la ecuacin y con el tiempo promedio paracada caso se obtendr una idea de la aceleracin g.

TomaAltura Y [cm]g [m/]

1

2

3

4

5

Tabla 4.3

3. Determinar la aceleracin g II.Instrucciones: Determina la aceleracin g en cada caso despejando g de la siguiente ecuacin:2 = 2 Para comparar luego los resultados llena la tabla 4.4.

TomaAltura Y [cm]g [m/]

1

2

3

4

5

Tabla 4.4


1. Calculo del margen de error.Una vez calculadas las aceleraciones siguiendo las instrucciones del anexo II calcula el margen de error porcentual entre el valor real y el valorobtenido en el laboratorio de la aceleracin de la tabla 4.3 y 4.4.2. Representacin grfica de los datos obtenidos.

Instrucciones: Representa grficamente en el papel milimetrado los datos obtenidos, colocando en el eje de las abscisas los datos del tiempo promedio y en el eje de las ordenadas la de las velocidades a la altura que cae el deslizador asignada.


serla

aceleracin g. Compara los resultados obtenidos en las tablas, en el clculo de error con lo obtenido en la pendiente y has una conclusin al respecto. Escriba conclusiones respectos al la grafica obtenida. Corrija la grafica siguiendo los pasos del anexo III3. Responde las siguientes preguntas para el Reporte. Cules son las razones que influye en este experimento para no tener un clculo exacto de la aceleracin g? Que corregiras para mejorar el clculo de la aceleracin g.

4. Realiza el diagrama Gowin.

8

Quinta gua prctica. Dinmica:Segunda Ley de Newton.






FUNDAMENTO TEORICO


9 PrimeraySegunda Ley de Newton Fuerza Masa Fuerza de Tensin Fuerza de roce Fuerza normal


Establecer el tipo de relacin existente entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleracin producida (masa constante). Establecer el tipo de relacin existente entre la masa de un cuerpo y la aceleracin producida (fuerza constante).

Competencia

Esta actividad se realizara utilizando el carril de aire y el sistema de adquisicin de datos del tiempo en diferentes puntos de la altura que se determine para que recorra el mvil.El estudiante debe mostrar disposicin para aplicar creatividad, capacidad de trabajar en equipo y responsabilidad en el uso del material equipo de laboratorio.



Materiales:


Carril de Aire Cronometro Digital 1 Deslizador Sopladora y Manguera Cinta mtrica Barra con doble nuez soporte del carril) Cables de conexin Cinta mtrica Electroimn Interruptor Morse Portapesas Pesas Hilo Balanza

(fijadas

en

el Calculadora


Realizar el montaje 1:

Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire y nivelarlo. Una vez nivelado adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla de la sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en cada actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. El montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:

IF04:55

Actividad Experimental I1. Medicin del tiempo que el deslizador recorre .Instrucciones: Una vez hecho el montaje coloque las bases de las compuertas a las medidas que indique el docente en la tabla 5.1, midiendo con la cinta mtrica de la siguiente forma:

IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especfico que haga el deslizador, el estudiante cambiara las posiciones que indique el docente, es importante que la compuerta de inicio de conteo este lo ms cercano al mvil, ya que se considerara parafacilidad del estudio la = = 0. Una el deslizador y el portapesas con el hilo de tal forma que elportapesas no choque con el piso antes de pasar por las compuertas. Es importante pasar el hilo por el muelle y luego por la polea. Coloca las pesas en el portapesas y en el deslizador variando su masa para determinar la relacin masa-fuerza en cada caso. Encienda la sopladora para que se forme el colchn de aire de forma constante. Coloque el deslizador sostenindolo con el electroimn o la mano, de forma cuidadosa que no altere la experimentacin, tratando que el impulso sea siempre del mismo punto. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 5.1. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentesdistancias recorrida por el deslizador con = .

Toma1 2 D [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [] [m/s] [ 2 ]

1

2

3

4

5

Tabla 5.1

2. Determinacin de la aceleracin con DCL.Instrucciones:Una vez hecha la experimentacin y los clculos promedios de la tabla5.1 dibuja un diagrama de cuerpo libre colocando los elementos presentes en la experimentacin y realiza el clculo de la aceleracin en cada caso y comprala con la obtenida en la tabla 5.1.


Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire y desnivelarlo con una cua a la altura que indique el docente, para que quede en una pendiente considerable para que se pueda realizar la experiencia segn como indica el esquema. Calcular el ngulo aproximado respecto al meson. Adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla dela sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en la actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. El montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:

04:55Actividad Experimental II3. Medicin del tiempo que el deslizador recorre .Instrucciones: Una vez hecho el montaje coloque las bases de las compuertas a las medidas que indique el docente en la tabla 5.2, midiendo con la cinta mtrica de la siguiente forma:

IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especfico que haga el deslizador, el estudiante cambiara las posiciones que indique el docente, es importante que la compuerta de inicio de conteo este lo ms cercano al mvil, ya que se considerara parafacilidad del estudio la = = 0. Una el deslizador y el portapesas con el hilo de tal forma que elportapesas no choque con el piso antes de pasar por las compuertas. Es importante pasar el hilo por el muelle y luego por la polea. Coloca las pesas en el portapesas y en el deslizador variando su masa para determinar la relacin masa-fuerza en cada caso. Encienda la sopladora para que se forme el colchn de aire de forma constante. Coloque el deslizador sostenindolo con el electroimn o la mano, de forma cuidadosa que no altere la experimentacin, tratando que el impulso sea siempre del mismo punto. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 5.2. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentesdistancias recorrida por el deslizador con = .

Toma1 2 D [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [] [m/s] [ 2 ][]

1

2

3

4

5

Tabla 5.2

1. Determinacin de la aceleracin con DCL.Instrucciones:Una vez hecha la experimentacin y los clculos promedios de la tabla5.1 dibuja un diagrama de cuerpo libre colocando los elementos presentes en la experimentacin y realiza el clculo de la aceleracin en cada caso y comprala con la obtenida en la tabla 5.2.


1. Calculo del margen de error.Una vez calculadas las aceleraciones siguiendo las instrucciones del anexo II calcula el margen de error porcentual entre el valor real (clculos hechos con el DCL en cada caso) y el valor obtenido en el laboratoriode la aceleracin de la tabla 5.1 y 5.2.2. Determina la tensin de la cuerda en ambos montajes.

3. Determine el coeficiente de friccin que ejerce el carril y el deslizador en los dos casos utilizando los datos obtenidos.


Instrucciones: Representa grficamente en el papel milimetrado los datos obtenidos, colocando en el eje de las abscisas los datos del tiempo promedio y en el eje de las ordenadas la de las velocidades a la altura que cae el deslizador asignada.


serla

aceleracin a. Compara los resultados obtenidos en las tablas, en el clculo de error con lo obtenido en la pendiente y has una conclusin al respecto. Escriba conclusiones respectos al la grafica obtenida. Corrija la grafica siguiendo los pasos del anexo III. Elabore un grfico de aceleracin en funcin de masa. Qu curva obtuvo?

5. Responde las siguientes preguntas para el Reporte. Cul es la diferencia entre peso y masa?

Aplicacin fsica: Una nave espacial se desplaza cada vez ms rpido con uno slo de sus motores encendido. Despreciando los cambios en la masa, Qu ocurrir con su aceleracin cuando se encienda el segundo motor estando el primero an en funcionamiento? Qu pasara si en vez de eso se expulsara la mitad de su masa?

Determine la ecuacin que relaciona a las variables en consideracin. Qu tipo de relacin existe entre la masa de un sistema y la aceleracin producida?

Depende el coeficiente de rozamiento de la naturaleza de las superficies que estn en contacto?

Sexta gua prctica. Dinmica:Trabajo de Aceleracin y Energa Cintica.






FUNDAMENTO TEORICO


Energa Energa mecnica, cintica, gravitatoria, potencial, y elstica. Fuerzas conservativas y no conservativas. Principio de la conservacin de la energa mecnica total.


Verificar el principio de la conservacin de la energa mecnica total.

5Competencia

Esta actividad se realizara utilizando el carril de aire y el sistema de adquisicin de datos del tiempo en diferentes puntos de la trayectoria que recorra el mvil y variando la inclinacin del carril de aire.El estudiante debe mostrar disposicin para aplicar creatividad, capacidad de trabajar en equipo y responsabilidad en el uso del material equipo de laboratorio.



Materiales:


Carril de Aire Cronometro Digital 1 Deslizador Sopladora y Manguera Cinta mtrica Barra con doble nuez soporte del carril) Cables de conexin Cinta mtrica Electroimn Interruptor Morse Portapesas Pesas Hilo Balanza

(fijadas

en

el Calculadora Papel milimetrado Regla



Instrucciones: Colocar en un mesn el carril de aire. Adaptar la manguera flexible de la boquilla del carril a la boquilla de la sopladora. Adaptar las bases de los sensores o compuertas del cronometro digital con las doble nueces que estn fijas a la barra segn la medida que especifique en cada actividad. El cronometro debe quedar fijo en un lugar seguro del mesn. 04:55HEl montaje del experimento debe quedar como se representa en el siguiente esquema:

Actividad Experimental I1. Medicin del tiempo que el deslizador recorre .Instrucciones: Una vez hecho el montaje coloque las bases de las compuertas a las medidas que indique el docente en la tabla 6.1, midiendo con la cinta mtrica de la siguiente forma:

IFABYa que se medir el tiempo para un desplazamiento especfico que haga el deslizador, el estudiante cambiara las posiciones que indique el docente, es importante que la compuerta de inicio de conteo este lo ms cercano al mvil, ya que se considerara parafacilidad del estudio la = = 0. Una el deslizador y el portapesas con el hilo de tal forma que elportapesas no choque con el piso antes de pasar por las compuertas. Es importante pasar el hilo por el muelle y luego por la polea. Coloca las pesas en el portapesas y en el deslizador variando su masa para determinar la fuerza en cada caso para hallar la energa potencial. Encienda la sopladora para que se forme el colchn de aire de forma constante. Coloque el deslizador sostenindolo con el electroimn o la mano, de forma cuidadosa que no altere la experimentacin, tratando que el impulso sea siempre del mismo punto. Tome nota del tiempo que se registre en el cronometro en los diferentes desplazamientos que haga el deslizador llenando la tabla 6.1. Calcula la media aritmtica de todos los tiempos en las diferentesdistancias recorrida por el deslizador con = .

Toma1 2 H [m]D [m]t1 [s]t2 [s]t3 [s]t4 [s] [] [m/s] [ 2 ][]

1

2

3

4

5

Tabla 6.1

2. Determinacin de la fuertza con DCL.Instrucciones:Una vez hecha la experimentacin y los clculos promedios de la tabla6.1 dibuja un diagrama de cuerpo libre colocando los elementos presentes en la experimentacin y realiza el clculo de la fuerza en cada caso y coloca los resultados de cada toma en la tabla 6.2.

TomaFkUE

1

2

3

4

5

Tabla 6.2

Guia Carril de Aire

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