Manual de Laboratorio Física 4 - UE Dr. José Maria Vargas

M A N U A L DE L A B O R A T O R I O
FÍSICA
4
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
INTRODUCCION
El presente manual de prácticas de laboratorio complementa y refuerza el
aprendizaje en el área de Física de los estudiantes de la UE “JOSÉ MARÍA VARGAS”,
asignatura que los estudiantes de esta Institución cursan como parte de su formación académica.
En una asignatura práctica como ésta, el aprendizaje se logra poniendo al alcance de
los estudiantes procedimientos y materiales de última tecnología, siendo fundamental lo
conceptual, la observación, la experimentación, el manejo de habilidades motoras en el
desarrollo de los montajes y la manipulación de los equipos e instrumentos de medición,
realizando así una perfecta integración entre la teoría y la práctica.
Con el conocimiento previo que tenga de los temas a tratar, la lectura y la escritura, el
estudiante podrá formular hipótesis, interpretar resultados, redactar conclusiones, observaciones
y recomendaciones acerca de los fenómenos físicos que puedan ocurrir en cada una de las
experiencias, en fin, elaborar informes que cada una de las prácticas requiere, para lo cual
también se hace necesario el buen uso de las herramientas informáticas para la búsqueda de
información, elaboración de documentos y de gráficos, todo esto en conjunto se convierte en
una serie de herramientas útiles que le contribuirán en su vida diaria y como futuro profesional.
Por lo anterior se espera que este manual sea de gran ayuda al crecimiento y
formación de los estudiantes UE “JOSÉ MARÍA VARGAS”.
LOS AUTORES
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ………………………….…………………………………..
PRACTICA N° 1
MEDICION DE LONGITUDES Y TIEMPOS
2
…………………………………………..… 4
PRACTICA N° 2
ESTUDIO Y ANÁLISIS DE GRÁFICAS. RELACIÓN ENTRE PARAMETROS ………… 7
PRACTICA N° 3
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO ……………………..………16
PRACTICA N° 4
CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS ..………………………………………………………… 21
PRACTICA N° 5
MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES ……………………………………………………
PRACTICA N° 6
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE ………………………………………………………….
PRACTICA N° 7
LEYES DE NEWTON ……………………..……………………………………………………..
PRACTICA N° 8
LEY DE HOOKE DETERMINACIÓN DEL PERÍODO DE OSCILACIÓN DE UN PENDULO
DE RESORTE …………………………………………………………..
PRACTICA N° 9
CONSERVACIÓN DE LA ENEGÍA MECÁNICA …………………………………………………………..
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
PRACTICA # 1
MEDICION DE LONGITUDES Y TIEMPOS
PROBLEMA DE ESTUDIO
¿Será posible realizar un patrón de medida particular que genere resultados óptimos y podrá
ser reconocido mundialmente?
Objetivo
 Aprender cómo construir instrumentos que nos permitan medir longitudes y tiempos.
para ello haremos uso de materiales de fácil obtención.
Marco teórico
La física es una ciencia experimental basada en la medida de determinadas magnitudes.
Se denomina magnitud física a toda aquella propiedad física susceptible de ser medida.
Por otra parte, medir una magnitud física no es más que compararla con un patrón.
Por ejemplo, para medir la distancia entre dos puntos podemos utilizar como patrón
una vara, el paso de una persona... Siempre que se realice una medida tenemos que dar como resultado
un número con su unidad correspondiente, que determina el patrón que hemos utilizado.
En una primera aproximación, las medidas podrían dividirse en medidas directas y medidas
indirectas.
Medidas directas: Se denomina medida directa aquella que se realiza,por comparación
directa, con la ayuda de los instrumentos adecuados, de la magnitud desconocida con el correspondiente patrón.
Como ejemplo de medidas directas tenemos:
• masas: comparando el cuerpo cuya masa queremos determinar con el patrón de 1 kg
mediante una balanza.
• longitudes: comparando la longitud bajo estudio con el patrón 1 m mediante una
cinta métrica.
• fuerzas: comparando la fuerza bajo estudio con 1 N mediante el uso del dinámometro.
Medidas indirectas: Se denomina medida indirecta aquella que se obtendría mediante una relación
matemática o ley física a partir de medidas directas.
Como ejemplo de medidas indirectas tenemos:
• volúmenes: si se quiere determinar, por ejemplo, el volumen de una
esfera se mide su diámetro y aplicamos la expresión matemática V = 4π r3
3
• densidades de cuerpos: para determinar la densidad de un cuerpo primero habría
que medir su masa (medida directa) y su volumen (que en si misma ya es una medida
indirecta) y a continuación calcular la densidad como ρ = m /V.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
A.- PRE-LABORATORIO
Investiga, y haz las anotaciones en tu cuaderno, sobre cada uno de los siguientes
aspectos:
a) ¿En qué consiste la medición?
b) ¿A qué se llama patrón de medida?
c) ¿Qué características debe presentar un patrón de medida?
d) ¿Cómo pueden ser las mediciones? Defínelas
e) ¿Cómo se definieron antiguamente los patrones de longitud, masa y tiempo?
f) ¿Cuál es la razón por la cual estos patrones fueron cambiados a través de los años?
B- LABORATORIO
Materiales requeridos: Hoja de papel, hilo de coser, una tuerca, soporte universal, regla
graduada, hoja de papel milimetrado y compás.
Actividad 1
UNIDAD PARTICULAR DE MEDIDA
* Recorta una tira de papel de aproximadamente 50 cm de largo y 2 cm de ancho. Selecciona una
unidad arbitraria, tal como el ancho de tu borrador o de tu sacapuntas. Marca una escala, utilizando
esta unidad, a lo largo del borde de la tira de papel.
* ¿Qué nombre le darás a tu unidad seleccionada?
* Usa esa escala y mide la longitud y el ancho de tu libro. Anota esos valores.
¿Estas medidas son directas o indirectas? ¿Por qué?
* ¿Qué problemas presenta tu instrumento de medición?
* Mide ahora el largo y el ancho de un libro con una regla graduada. ¿Son iguales estos valores a
los obtenidos por tu cinta? ¿Por qué?
* Usa los valores obtenidos en la regla graduada y calcula el área de tu libro. ¿El resultado obtenido
es una medida directa o indirecta? ¿Por qué?
Actividad 2
CONSTRUCCION DE PENDULO
* Construye un péndulo con un trozo de hilo (de 1 metro) y un peso pequeño
(tuerca), como el mostrado en la figura. Ata el hilo a un soporte universal,
y en el otro extremo atas una tuerca, de tal manera que haya entre la parte
superior y la parte inferior unos 98 cm.
* Usa un cronómetro y mide el tiempo que tarda el péndulo en hacer diez
oscilaciones. ¿Cuál es el tiempo obtenido?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
* Basándote en el valor anterior calcula el de una oscilación y anota este valor.
Si el intervalo de tiempo que deseas medir es inferior al valor anterior, procede a disminuir la
longitud del hilo (10 cm).
* Usa el tiempo de una oscilación como unidad de tiempo y mide los siguientes intervalos:
a) Tiempo que demora una canción (3 min 20 seg)
b) Tiempo que dura una clase (45 min)
c) Tiempo que tarda, desde cierta altura (piso 2 a PB de la UE JMV), en llegar una hoja de
papel al suelo.(medir con cronómetro el tiempo)
Actividad 3
CALCULO DE MEDIDAS
* Con una regla graduada mide el grosor de un libro de texto. ¿ Cuál es su valor en mm?. Divide
dicho grosor entre el número de páginas y encontrarás el grosor de una página? ¿Cuál es el valor en
mm?
Actividad 4
Cálculo de área de figuras geométricas
* Toma una hoja de papel milimetrado y dibuja una circunferencia de un cm de radio. Cuenta el
número de cuadritos (mm) que aparecen dentro del círculo. Si la circunferencia corta un cuadrito,
cuéntalo como medio. ¿Cuántos cuadritos has contado? Anota este valor
* Usando el radio de la circunferencia y la fórmula del área de un círculo, calcula el área.
Compara este resultado con el anterior. ¿Son iguales?
C.- POST-LABORATORIO
1.-Un año luz es una unidad de longitud empleada para medir distancia de objetos lejanos a
nosotros. Realiza una investigación para conocer el valor de un año luz, expresando este
resultado en kilómetros y en notación científica.
2.- Un alumno construyó un modelo y representó al Sol a través de una pelota de 10 cm de
radio, porque él conocía que el radio del Sol era igual a 10 9 m. Si el radio de la Tierra es 10 7 m.
¿Qué radio debe tener la pelota que represente a la Tierra en ese modelo?
3) Si dispones de una balanza y un recipiente de vidrio, explica cómo procederías para
determinar la masa de un líquido.
4) Elabora un cuadro con los instrumentos de medición usados en la actualidad para medir
la longitud, la masa y el tiempo.
5) Haz un cuadro que contenga todas las unidades del Sistema Internacional (S.I)
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
PRACTICA # 2
ESTUDIO Y ANÁLISIS DE GRÁFICAS. RELACIÓN ENTRE PARÁMETROS
Objetivos
 Estudiar y analizar gráficas de acuerdo al fenómeno dado.
 Deducir la ecuación que rige a los fenómenos que estudiamos, mencionando las variables que
relacionan dicho fenómeno.
Marco Teórico
El problema que se plantea una ciencia experimental, como es la física, no es solamente
medir ciertas cantidades con mucha precisión, también es objeto de una ciencia experimental la búsqueda de
las leyes que relacionan dos o más magnitudes que varían de
forma correlacionada. Para cumplir este objetivo, es
muy útil representar gráficamente unos parámetros frente a otros. A partir de la forma que presenta
la gráfica se puede obtener la ley que relaciona los parámetros representados.
En el curso anterior (3er año) debes haber estudiado las gráficas relativas a funciones lineales, luego
estudiaste las gráficas (x-t) y (v-t) del movimiento uniforme.
Aquí volveremos a insistir en ellas, debido a su importancia para la Física y otras ciencias, en
donde relacionaremos variables que regirán ciertos fenómenos.
Nuestro propósito es que seas capaz de deducir la ecuación que rige a los fenómenos que
estudiamos, mencionando las variables que relacionan dicho fenómeno.
CONSTRUCCIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE GRÁFICAS
EN EL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
I.
Gráfica posición-tiempo o posición en función del tiempo para un movimiento rectilíneo
uniforme.
Anteriormente hemos analizado que el MRU es el que efectúa un móvil cuando sigue una
trayectoria recta en la cual recorre distancias iguales.
Para analizar la gráfica la gráfica partiremos de una tabla, donde se tienen los datos
correspondientes al desplazamiento de un móvil que recorre 5 metros en cada segundo.
x (cm)
t (seg)
0
0
5
1
10
2
15
3
20
4
25
5
Partiendo de la tabla procederemos a hacer una representación gráfica,
tomando las distancias (x) en las ordenadas y los tiempos (t) en las abscisas.
A la gráfica que obtenemos la llamaremos gráfica (x,t) o gráfica de la
distancia en función del tiempo o gráfica posición-tiempo. Se llama (x,t)
porque las posiciones las hemos denominado (x) y los tiempos (t).
En la gráfica (x,t) de la figura, se pueden observar las características
siguientes:
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
a) La gráfica es una línea recta que pasa por el origen.
b) Las distancias recorridas por el móvil son directamente proporcionales a los tiempos. De esto nos damos
cuenta, porque a medida que se duplica el tiempo se duplica también la distancia recorrida; si se triplica el
tiempo se triplican las distancias y así sucesivamente. Existe una relación de proporcionalidad directa
entre las variables posición – tiempo.
c) Veamos que se obtiene al calcular la pendiente de la recta. Debemos tener el cuidado de usar unidades.
Para ello seleccionaremos los puntos A y B situados sobre la recta.
m
y 2  y1
x2  x1
La ecuación de la pendiente de una recta viene dada por:
m
20m  10m
10m
4seg  2 seg
2seg
Sustituyendo los valores tenemos:
 5m / seg
=
Este valor obtenido no es más que la rapidez del móvil, por lo que podemos concluir diciendo:
La pendiente de la recta en una gráfica (x,t) de un MRU da el valor de la rapidez
d) Puede obtenerse el valor de la distancia recorrida por el móvil en cada instante de tiempo sin necesidad de
recurrir al cálculo. Así ´por ejemplo:
 La distancia recorrida a los 4 seg puede observarse en la gráfica que es 20 m.
 La distancia recorrida a los 2 seg puede observarse en la gráfica que es 10 m.
 La distancia recorrida entre los puntos A y B la obtenemos observando en las abscisas las posiciones
para esos puntos y luego se restan: XA = 10 m y
XB = 20 m
Luego la distancia entre los puntos A y B es: XAB = XB - XA
X AB = 20m – 10m
X AB = 10m
II.
Gráfica rapidez-tiempo o gráfica (v,t) para un movimiento rectilíneo uniforme.
Hemos visto antes que un móvil realiza un movimiento uniforme cuando el valor de la rapidez
(módulo de la velocidad) es constante.
Como el movimiento es uniforme se tendrá que para cada intervalo de tiempo la rapidez es la
misma, tal y como lo muestra la tabla que presentamos a continuación:
v (cm/seg)
t (seg)
8
0
0
80
80
80
80
80
80
0,
1
0,
2
0,
3
0,
4
0,
5
0,
6
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
Partiendo de la tabla procederemos a hacer la representación gráfica de la rapidez en función del
tiempo, colocando los valores de rapidez en las ordenadas y los valores de tiempo en las abscisas.
 La gráfica obtenida es una recta horizontal paralela
al eje de los tiempos.
 La rapidez del móvil en cada instante puede
determinarse con sólo observar en el eje de
ordenadas los valores en cada intervalo de tiempo.
 Obsérvese que la figura, limitada por la gráfica y los
ejes, está representada por un rectángulo cuya base
es el tiempo y la altura la rapidez. Bastará con
calcular el valor numérico del área de la figura
formada.
La figura se trata de un rectángulo que presenta los
siguientes datos:
base (b) = 0,6h
; altura: 80 Km/h
Luego X= b . h = 0,6h . 80 Km/h
X = 48 Km
Conclusión:
En cuanto a la gráfica (V,t) de un MRU puede decirse:
 Es una recta paralela al eje de los tiempos.
 Que la distancia recorrida por el móvil es el valor numérico del área de la figura (rectángulo).
CONSTRUCCIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE GRÁFICAS
EN EL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO
Para hacer el estudio y análisis de las gráficas en el MRUV, recurrimos a las siguientes gráficas:
 Gráfica de la rapidez en función del tiempo o gráfica (V,t).
 Gráfica de la aceleración en función del tiempo o gráfica (a,t).
 Gráfica de la posición en función del tiempo o gráfica (x,t).
I.
Gráfica rapidez-tiempo o rapidez en función del tiempo (v,t) para un movimiento rectilíneo
uniformemente variado (MRUV).
Consideremos un móvil que se desplaza con una aceleración de 20 m/s 2. Esta aceleración, por ser positiva,
significa que la rapidez del móvil aumenta 20 m/s en cada segundo.
Partiendo de estos datos construyamos la tabla como la indicada:
v(m/seg)
0
20
40
60
80
t (seg)
0
1
2
3
4
Prof. Mercedes Hernández Rincón
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
10
120
0
5
6
Laboratorio FIÍSICA 4
Con los datos de la tabla construimos una gráfica (v,t)
colocando los valores de V en el eje de las ordenadas y los
valores de los tiempos en el eje de las abscisas.
La gráfica obtenida es la mostrada en la figura.
Si observamos detenidamente la gráfica encontramos las
siguientes características:
 Es una recta, indicándonos que la rapidez va
aumentando con el tiempo. Se tiene un movimiento
uniformemente acelerado( MUA).
.
 La recta pasa por el origen, indicándonos que el
móvil ha partido del reposo. (Rapidez inicial
cero).La relación entre t y V es directamente
proporcional.
Calculemos ahora la pendiente de la recta, para lo cual usaremos los puntos A y B ubicados sobre ella:
80m / s  40m / s
4s  2s
=
20 m/s
Este valor, como puede verse, es una aceleración porque muestra unidades de aceleración. De acuerdo con esto
podemos decir:
La pendiente de la recta en una gráfica (v,t) nos da el valor de la
aceleración del móvil
La distancia recorrida a los 4 s la obtenemos calculando el valor numérico del área de la figura que forma la
gráfica con los ejes. En este caso se trata de un triángulo, cuya base b=4s y la altura h= 80 m/s.
Si sustituimos en la fórmula que nos permite calcular el área de un triángulo, se tiene que:
x
b .h
4 s.80m / s
2
2
 160m
=
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
La distancia recorrida entre 2 s y 4 s la calculamos por el valor numérico del área del trapecio
que tiene como datos:
b  80
m
s
b  40
m
s
;
h  2s
;
;
Sustituyendo los datos de la fórmula que nos permite calcular el área de un trapecio tenemos:
x
80m / s  40m / s ).2s
( B  b).h
2
2
x
120m / s.2s
 120m
2
=
Conclusiones:
 La pendiente de una recta en una gráfica (v,t) de un MRUV, nos da el valor de la aceleración del móvil.
 La distancia recorrida por el móvil en una gráfica (v,t) se obtiene calculando el valor numérico del área
de la figura que forma la gráfica con los ejes.
II.
Gráfica aceleración-tiempo o gráfica (a,t) para un movimiento rectilíneo uniformemente
variado.(MRUV)
a= (m/s
En el movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), la
rapidez, en cada unidad de tiempo, varía siempre una cantidad
constante. Esa cantidad constante es la aceleración.
2)
4
De esta manera la gráfica aceleración en función del tiempo será
una recta horizontal, para lela al eje de los tiempos, tal como
muestra la figura.
Si calculamos el valor numérico del área de la figura formada por
la gráfica y los ejes obtenemos:
8
m
s2
A=b.h =
8s . 4
m
s
= 32 m
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
Al multiplicar la base (el tiempo) por la altura (o aceleración) se obtiene un valor de rapidez, por lo que podemos
decir:
En una gráfica (a,t), el área bajo la curva representa la rapidez del móvil
III.
Gráfica de la posición en función del tiempo o gráfica (x,t)
Consideraremos una tabla de datos, conteniendo los valores de las distancias recorridas en función de los tiempos
empleados:
x (m)
t (seg)
0
2
1
8
2
18
3
32
4
50
5
0
Con los datos de la tabla construimos una gráfica como
la mostrada en la figura.
Como puede notarse, la gráfica no es una recta, es una
curva que recibe el nombre de parábola. Esto ocurre
porque no existe una proporcionalidad entre las
distancias recorridas y los tiempos empleados.
Podemos decir:
La gráfica posición-tiempo de un MRUV es una curva
llamada parábola.
PRE-LABORATORIO
1.- ¿Qué son las magnitudes?
2.- ¿Cómo se clasifican las magnitudes?
3.- ¿Qué son las unidades?
4.- ¿Cómo se clasifican las unidades?
5.-Define magnitudes directamente proporcionales e inversamente proporcionales.
6.-Determina cuál es la importancia de la gráfica
7.- ¿Qué es graficar?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
8.-Define: a) Trayectoria; b) Posición ; Velocidad ; Rapidez
LABORATORIO
Materiales requeridos: Papel milimetrado, lápices, regla graduada y plantilla de curvas.
ACTIVIDAD 1 Construcción de gráfica de Presión en función de Volumen
Se da la siguiente tabla que relaciona las variables presión en atmósferas (atm) y volumen en
mililitros (ml)




P(at
m)
V(ml
)
4
0
0
30
20
10
0
2
4
6
8
Construye en un
papel
milimetrado la
gráfica de la presión en función del volumen, (presión en las ordenadas y volumen en
las abscisas)
Escribe la ecuación que relaciona a las variables.
¿Cuál es el valor de la presión cuando el volumen es de 3 ml?
¿Cuál es el valor del volumen cuando la presión es de 25 atm?
ACTIVIDAD 2
Construcción de gráfica de diferencia de potencial (V) en función de
la intensidad de la corriente
Un electricista aplica una diferencia de potencial a un circuito eléctrico y mide la intensidad de
corriente en el circuito. Recoge los datos obtenidos en la siguiente tabla .
V(v
)
I(A)



0
2,2
5,3
0
0,1
0,2
7,
2
0,3
10
13
14
0,4
0,5
0,6
Construye en un papel milimetrado la gráfica de “V” en función de “I”.
Calcula el valor de la pendiente
¿Cuál es la función (ecuación) que relaciona a las variables anteriores?
ACTIVIDAD 3
Construcción de gráfica área en función de altura
Se tiene una familia de rectángulos cuya área A varía cuando varía la altura h, de tal manera
que la base b se mantiene constante e igual a 4 cm.


¿Puedes decir cuál es el valor de la constante de proporcionalidad?
Escribe la ecuación de la familia
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón


¿Puedes decir cuál es la proporcionalidad entre A y h?
Dándole valores convenientes a la altura h, calcula cinco valores del área A y completa el
siguiente cuadro de valores. Cópialo en tu cuaderno.
h(cm)
A(cm2)


Con los valores de la tabla anterior, construye, en un papel milimetrado, la gráfica de A en
función de h.
A partir de la gráfica, calcula la pendiente. ¿Con qué coincide este valor?
ACTIVIDAD 4
Construcción de gráfica altura “h” en función del tiempo “t”
A continuación se te da una tabla de datos correspondiente a dos valores de h y t.
h(m)
t (seg)








0
0
0,05
1
0,2
2
0,45
3
0,8
4
1,25
5
Construye en un papel milimetrado la gráfica de “h” en función de “t”.
¿Qué forma tiene la gráfica?
¿Dónde corta la gráfica al eje de coordenadas?
Tienes alguna idea de la relación entre h y t? ¿Por qué?
Construye en un papel milimetrado la gráfica de “h” en función de “t 2”.
¿Cómo es la gráfica obtenida?
Calcula el valor de la pendiente. ¿Qué significa este valor?
¿Cuál es la función (ecuación) que relaciona a las variables?
ACTIVIDAD 5 Construcción de gráfica aceleración “a” en función de masa “m”
A continuación se te da una tabla de datos correspondiente a dos variables “a” (aceleración) y “m”
(masa).
a(cm/seg
2
)
m(g)


4
8
16
32
0,
5
0,
25
0,1
25
0,06
25
Construye
milimetrado la gráfica de “a” en función de “m”.
¿Cómo es la gráfica obtenida?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
un
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
en
papel






¿Puedes escribir la relación existente entre “a” y “m”? ¿Por qué?
Construye en un papel milimetrado la gráfica de “1/m”. ¿Qué proporcionalidad existe entre las
variables?.
¿Cómo es la gráfica obtenida?
Calcula el valor de la pendiente. ¿Qué significa este valor?
Relacionarías esto con alguna ley?
¿Cuál es la ecuación que relaciona a las variables?
POST-LABORATORIO
1.-¿Puedes decir cuál es la diferencia entre interpolación y extrapolación?
2.- El alcance “A” (en Km) de una estación de televisión, se realiza con la altura h (en m) de la antena de
Aa h
la emisora, por una ecuación cuya forma aproximada es:
a) Si se duplica la altura de la antena, ¿por qué factor quedará multiplicado el alcance de la emisora?
b) ¿Cuántas veces más alta deberá ser la antena para que su alcance sea dos veces mayor?
c) Asignando algunos valores convenientes a “h”, calcula los valores correspondientes al alcance de
”A” y construye una tabla de datos.
d) Construye la gráfica de “A” en función de “h”
e) ¿Cómo harías para linealizar la gráfica?
3.- A continuación se dan varias gráficas, donde cada una representa una función.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
a) ¿Cuáles son lineales?
b) ¿Cuáles son las variables dependientes y cuáles son las variables independientes?
c) Escribe la ecuación que representa cada una.
RACTICA # 3
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO
MARCO TEORICO
En nuestro entorno gran cantidad de objetos se desplazan describiendo diversas
trayectorias: lineal, circular, parabólica.
Si pensamos que hay objetos que viajan en línea recta y que, en tramos cortos, su
velocidad permanece constante, ¿qué características posee dicho movimiento? ¿Cómo podemos
modelar este movimiento?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
En el lenguaje común, el término aceleración se emplea con referencia a un
automóvil, motocicleta, avión, entre otros, y se asocia con un aumento de velocidad. Sin
embargo, en el lenguaje científico significa cambio en el movimiento, en donde el cambio de
velocidad es positivo (aumenta su velocidad). Cuando un móvil disminuye su velocidad está
desacelerando. Cuando un móvil disminuye su velocidad está desacelerando. Se desplaza con
movimiento asociado a una fuerza. Cuando un móvil se desplaza con movimiento asociado a
una fuerza no equilibrada que actúa sobre él, éste presenta cambios de velocidad y de
trayectoria.
En Física acudimos al análisis de las gráficas para la comprensión de un fenómeno dado,
porque a través de ellas podemos tener una visión del fenómeno que permita, con una sola
ojeada, ver con mayor claridad los datos o informaciones que deseamos obtener.
Supongamos que queremos representar la distancia recorrida por el móvil, o la rapidez, y
hasta la aceleración que desarrolla en un momento dado. Para ello no hay nada mejor que acudir
a una gráfica, que por lo general es siempre explícita, permitiendo una rápida y sencilla
lectura del fenómeno estudiado.
OBJETIVOS
 Identificar la relación que existe entre la distancia recorrida y el tiempo empleado por
un móvil que se desplaza de manera uniforme a lo largo de una trayectoria recta.
 Identificar las variables que determinan los cambios de velocidad en un objeto.
 Analizar, en forma cualitativa, la relación entre las variables que determinan el
cambio de velocidad en un objeto.
 Realizar y analizar gráficas de MRU y MRUV
PRE-LABORATORIO
Para el desarrollo de las actividades de esta práctica es necesario que previamente revises
los conocimientos adquiridos en relación al tema de Movimiento Rectilíneo Uniforme y
Movimiento Uniformemente Variado (MUV). En base a tus conocimientos, responde las
siguientes preguntas:
1.-¿Cuándo un cuerpo puede describir movimiento rectilíneo uniforme (MRU)?
2.-¿Un cuerpo puede describir MRU sin desplazarse en línea recta? Justifica tu respuesta
3.- ¿Cuándo un móvil se desplaza con Movimiento Uniformemente Variado (MUV)?
4.-¿Qué se entiende por aceleración? ¿Cuál es la expresión matemática de la aceleración?
5.-En un gráfico distancia -tiempo (x/t), ¿qué representa la pendiente?
6.-¿Cómo se representa gráficamente un MUA? ¿Qué representa la pendiente de la recta en un
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
MUA?
7.-En un gráfico velocidad -tiempo (V/t), ¿qué representa el área bajo la curva en el MRU?
8.- En un gráfico velocidad -tiempo (V/t), ¿qué representa el área bajo la curva en el MRUV?
LABORATORIO
En este trabajo de laboratorio analizarás el movimiento de un cuerpo que se desplaza en línea recta
sin considerar las causas que lo producen, este tipo de estudio comprende un aspecto de la mecánica
llamado Cinemática. En este movimiento el cuerpo realiza desplazamientos iguales en intervalos de
tiempo iguales, por esta razón, y al hecho de que se mueva en línea recta se le denomina movimiento
rectilíneo uniforme,
Problema N° 1
Un estudiante observó en el patio que varios compañeros se movían en línea recta y de manera
uniforme. De esta observación surgió una pregunta: ¿es posible identificar la relación que existe entre la
distancia que recorren los compañeros en el patio y el tiempo que emplean en realizar dicho recorrido?
Problema N°2
Cuando observamos a un niño andar en su bicicleta, observamos cómo en ocasiones se desplaza
más lentamente y en otras va más rápido. Es decir, la bicicleta cambia su velocidad. ¿De qué
variables depende el cambio de velocidad de un objeto? ¿Cómo se relacionan estas variables?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta unas posibles respuestas a los problemas anteriores. Estas
respuestas las llamaremos hipótesis.
LABORATORIO
MATERIAL REQUERIDO: Cinta de papel, registrador de tiempo (ticógrafo), baterías de 1,5
voltios, papel carbón cortado en forma circular, un carrito de baterías, papel milimetrado, cinta
engomada.
ACTIVIDAD 1
Construcción de gráfica (x,t)
Toma una cinta de papel y colócala de tal manera que pase a
través de un marcador de cinta. Trata de atarlo a un carrito de pila
que tu profesor tendrá en el mesón. Dicho carrito tendrá un
movimiento uniforme. Al poner el carrito en movimiento puedes
observar que en el papel van apareciendo marcados una serie de
puntos.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
En la cinta pueden verse marcados los puntos obtenidos y l os intervalos de tiempo
0,1,2,3,4,5,6,7, tic, así como también las distancias recorridas en cada intervalo de tiempo,
desde x1 hasta x7.
Se miden las distancias desde el punto de referencia y cada una de las marcas, de la siguiente
manera:
x1 desde 0 tic hasta 1 tic
x2 desde 0 tic hasta 2 tic
x3 desde 0 tic hasta 3 tic
x4 desde 0 tic hasta 4 tic
x5 desde 0 tic hasta 5 tic
x6 desde 0 tic hasta 6 tic
Se llena la tabla de datos de tiempos y distancias medidas desde el punto de referencia.
t tic)
x (cm)






Con los datos de la tabla construye, en papel milimetrado, una gráfica (x, t).
¿Qué forma tiene la gráfica?
Determina la pendiente de la gráfica. Debes usar unidades.
¿ Qué representa dicha pendiente?
¿Cómo es el movimiento realizado?
¿Qué distancia ha recorrido a 4 tic después de haber partido?
ACTIVIDAD 2
Construcción de gráfica (x,t)
Trata ahora que la cinta sea halada por un carrito dinámico,
el cual a su vez está siendo halado por unas pesas atadas al extremo de
un hilo que pasa por la garganta de una polea.
Haciendo el mismo procedimiento de la actividad 1, llena
la siguiente tabla con valores obtenidos.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
v (cm/seg)
t (seg)
 Con los datos de la
t tic)
x (cm)
tabla construye, en
papel milimetrado,
una gráfica (x,t).
 ¿Qué forma tiene la gráfica?
 ¿Cómo es el movimiento realizado?
 Calcula el valor de la pendiente en cada punto. ¿Qué representan cada uno de estos
valores.
t tic)
v (cm/tic)
ACTIVIDAD 3 Construcción de gráfica (v,t)
Determina la rapidez en cada intervalo de tiempo en la actividad 1, procede a llenar la
siguiente tabla de valores.






Con los datos de la tabla construye, en papel milimetrado, una gráfica (v,t).
¿Qué forma tiene la gráfica?
¿En qué se diferencia con la gráfica de la actividad 1?
Determina la pendiente de la gráfica. ¿Cuál es su valor?
¿Qué significa ese valor de la pendiente? Explica
¿Cuál es la distancia recorrida a los 3 tic?
ACTIVIDAD 4
Construcción de gráfica (v,t)
Determina la rapidez en cada intervalo de tiempo en la actividad 2, y completa, con dichos
valores la siguiente tabla.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón





Con los datos de la tabla construye , en papel milimetrado, una gráfica (v,t).
¿Cómo es la gráfica obtenida?
Compárala con la gráfica obtenida en la actividad 3. ¿En qué se diferencian?
Determina la pendiente de la gráfica. ¿Cuál es su valor?
¿Qué significa ese valor de la pendiente? Explica
v (cm/seg)
t (seg)
0
1,2
2,4
0
1
2
3,
6
3
4,8
6
4
5
POST-LABORATORIO
1) Observa la siguiente tabla de datos, la cual representa a un movimiento rectilíneo
uniformemente variado.
 Partiendo de los valores de la tabla construye una gráfica aceleración-tiempo.
 ¿Cómo es la gráfica obtenida?
2) Dibuja una gráfica (v,t) que represente a un móvil que se desplaza con velocidad constante.
3) Realiza una gráfica posición -tiempo (x,t) que represente a un móvil que se desplaza con
velocidad constante de 3 m/seg durante un tiempo de 5 seg y que luego se detenga durante 5
seg.
4) Dibuja una gráfica (v,t) que represente a un móvil que se desplaza con aceleración de 0,8
m/seg2 durante 8 seg.
5) Realiza una gráfica aceleración – tiempo de un móvil que se desplaza con aceleración
constante.
PRÁCTICA 4
MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
Introducción
En este laboratorio analizaremos la cinemática de la caída libre de los cuerpos. Haremos
gráficas con el objeto de ver que la caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado. También mediremos el valor de la aceleración de gravedad.
Un movimiento uniformemente acelerado se define como aquel en el cual la aceleración de un
cuerpo permanece constante. La caída libre es un ejemplo típico de este tipo de movimiento debido a
que cuando un cuerpo se deja caer libremente, su velocidad va aumentando de manera tal, que su
aceleración permanece constante.
La aceleración con que cae un balín es aproximadamente constante si no se tiene en cuenta la fricción
del balín con el aire. En realidad la aceleración con que cae un cuerpo depende de factores tales como:
Objetivos
 Determinar la función que tiene el medio en el movimiento de caída libre de los objetos.
 Establecer que los cuerpos caen al mismo tiempo, sin importar su masa, cuando se
encuentran en caída libre.
PRE-LABORATORIO
1.-¿Qué entiendes por caída libre de los cuerpos?
2.-¿Qué sucedería si dejamos caer simultáneamente desde una misma altura, un libro y una
hoja de papel? Explica
3.-¿Qué sucedería si dejamos caer dos hojas de papel iguales, pero una de ellas comprimida?
4.-¿Qué sucedería si ambas hojas están comprimidas?
5-¿El medio a través del cual se mueven los objetos influye en su caída? Explica
6.-¿Qué se entiende por gravedad?
7.-¿Con qué aceleración cae al suelo un cuerpo en caída libre?
8.-La aceleración de la gravedad ¿es constante en cualquier punto de la Tierra? Explica.
LABORATORIO
MATERIALES: Cronómetro, piedras, metras, hoja de papel, esferitas de plomo .
Problema
¿Cómo influye el medio a través del cual se mueve un objeto cuando cae?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta una posible respuesta al problema anterior. Esta respuesta la
llamaremos hipótesis.
ACTIVIDAD 1
 Desde una misma altura se dejan caer, simultáneamente, una metra y una hoja de papel.
¿Qué observas?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
 Deja caer ahora, simultáneamente, la metra y la hoja de papel comprimida.
 ¿A qué se deben las diferencias en la caída en los dos casos diferentes?
 ¿Cómo se llaman las fuerzas que actúan en la caída?
ACTIVIDAD 2
Determinación del valor de la aceleración de gravedad
Aquí determinaremos el valor de la aceleración de gravedad. Recordemos que la ecuación
g t 2
y
2
de la caída viene dada por
2 y
g 2
t
Si despejamos g, obtenemos que:
 Deja caer un cuerpo desde alturas diferentes, las cuales haz medido previamente.
Con ayuda de un cronómetro mide el tiempo de cada caída. Recuerda que debes
hacer el promedio del tiempo de caída en cada caso, que será el valor que
anotarás en la tabla.
 Copia en el cuaderno el siguiente cuadro y complétalo.
y(m)
t(s)
t2(s2)
g(m/s2
)
 ¿Qué observas en la última columna?
 Si el valor obtenido no coincide exactamente con el valor de “g” esperado. ¿Qué
crees que pudo haber ocurrido?
 Toma el promedio de los cinco valores de “g “ obtenidos- ¿Qué valor obtienes?
¿ Puede ser considerado este valor como una aproximación de “g “.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
POST-LABORATORIO
1.- La aceleración de gravedad es un vector. ¿Qué dirección y sentido tiene?
2.-La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado?
3.-. Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical?
4.- ¿Todos los cuerpos caen con la misma aceleración? Explique
5)¿ El módulo de la aceleración gravitatoria(g) en la Tierra depende de la masa de los objetos ?
6)¿Qué diferencia presenta (g) en un objeto si este es lanzado hacia arriba?¿Tendrá vinculación con
el sistema de referencias que tomemos?
7)¿La Caída Libre es un tipo de movimiento uniformemente acelerado M.R.U.A?
8)¿Cuál es la fuerza que provoca la aceleración gravitatoria de los cuerpos?
PRÁCTICA 5
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES
Introducción
Cuando dejamos rodar una pelota sobre una mesa, al llegar al borde de la misma observamos
como ésta cae describiendo un movimiento semi-parabólico.
Si no existiera la fuerza de gravedad, la bola se desplazaría horizontalmente con Movimiento
Rectilíneo Uniforme (MRU).
Si no tuviera velocidad inicial al momento de dejar el borde de la mesa, la bola caería poe efecto
de la gravedad con Movimiento Uniformemente Acelerado. (MUA).
Objetivo
 Determinar la ecuación que describe el movimiento de un cuerpo que se lanza horizontalmente desde
cierta altura.
PRE-LABORATORIO
1.-¿Por qué decimos que un cuerpo lanzado horizontalmente desde una cierta altura, realiza un
movimiento en dos dimensiones?
2.-¿Qué se entiende por alcance en un lanzamiento horizontal?
3.-¿De qué factores depende el alcance de un móvil que se lanza horizontalmente desde cierta
altura?
4.-¿Qué diferencia existe entre lanzamiento horizontal y lanzamiento inclinado?
5.- Si deseamos lograr un mayor alcance en un lanzamiento inclinado ¿qué podemos hacer?
6.-¿Qué es ángulo de tiro?
7.-¿De qué factores depende el alcance horizontal en un lanzamiento inclinado?
LABORATORIO
Problema
Si lanzamos horizontalmente un objeto desde cierta altura, ¿qué movimiento describe?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta una posible respuesta al problema anterior. Esta respuesta la
llamaremos hipótesis.
MATERIALES
Regla graduada, listón de madera, papel carbón, regla graduada, balín de metal, cronómetro,
cinta métrica o regla graduada, una inyectadora, agua coloreada (con tempera), un transportador
de pizarra.
ACTIVIDAD 1 Relación entre la altura desde la cual se lanza horizontalmente un móvil y su
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
alcance
a) Con una regla de plástico acanalada, prepara una rampa que termine en el borde de la mesa,
del laboratorio.
b) Coloca una regla graduada fija al borde de la mesa, de manera de poder medir el alcance del
móvil.
c) Coloca un trozo de madera forrada con papel y sobre éste coloca papel carbón.
d) Coloca un listón de madera a 5 cm del borde de la mesa y deja caer el balín desde el punto
más alto de la rampa. El balín golpeará el listón de madera dejando una marca sobre la hoja de
papel.
e) Repite la operación nuevamente, alejando el listón de madera 5 cm más y deja caer
nuevamente el balín.
Para hallar el alcance máximo, quita el listón de madera y coloca una hoja de papel
carbón. Deja caer el balín, siempre desde la misma altura y luego mide la distancia desde la
base de la mesa (punto desde el cual el balín sale disparado) hasta la marca dejada sobre la hoja
de papel, Esa distancia es el alcance máximo.
Con los datos obtenidos, completa la tabla que tenemos a continuación.
La altura que registramos en la tabla, es la que le falta al cuerpo para llegar al suelo, es decir:
hmáx- h
El alcance que registramos en la tabla, es la distancia horizontal que se ha desplazado el móvil
desde el borde de la mesa.
Altura máxima:
hmáx
Alcance máximo:
Xmáx
Altura h (m)
hmáx - h
=
=
m
m
0
hmáx
Alcance x m
Xmáx
0
Grafica los resultados obtenidos, colocando en el eje horizontal, los valores del alcance
(variable independiente) y en el eje vertical, los valores de la altura que ha descendido el balín
(variable dependiente) h = f(x)
En base a la gráfica obtenida, responde las siguientes preguntas:
1,. ¿Qué forma tiene la gráfica?
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
2.- Compara la trayectoria del balín al salir de la rampa, con la gráfica obtenida. Explica.
3.-La ecuación que relaciona las dos variables viene dada por La expresión: y – y0 = k. ( x – x0 )
2
, donde ( x0 , y0) representa las coordenadas del punto inicial o de partida, ¿Qué representa la
constante k?
4.-Grafica la función h= f ( x2)
5.- Halla la pendiente de la recta obtenida en la gráfica anterior.
6.-¿Qué representa dicha recta? ¿cuánto vale k?
7.-¿Qué sucede con los desplazamientos verticales a medida que el alcance horizontal aumenta?
ACTIVIDAD 2
Características del lanzamiento inclinado
Problema
¿Por qué, cuando lanzamos un cuerpo hacia arriba con una cierta inclinación, el alcance de éste
varía?

Sujeta el transportador de pizarra en el borde de la mesa del laboratorio y fija la inyectadora
cargada con el líquido, formando un ángulo de 60° con la horizontal.

Coloca papel en el mesón, de manera de saber a qué distancia del punto de partida llegó el
líquido.
Deja salir el líquido de la inyectadora aplicando siempre la misma presión sobre el émbolo, y
activa el cronómetro en el momento que el líquido sale de la boca de la misma.


Mide el alcance del líquido y el tiempo que estuvo en el aire.

Repite el experimento modificando el ángulo de tira: 45°, 30°, 15° , y recoger los resultados en
la siguiente tabla de datos.
POST-LABORATORIO
.
PRÁCTICA 6
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
LEY DE HOOKE
Introducción
Al aplicar una fuerza F sobre un resorte, lo desplazamos una distancia x de su
posición inicial de reposo o punto de equilibrio (o).
Cuando dejamos en libertad el resorte, éste regresa a su posición de equilibrio hasta
alcanzar la posición de equilibrio hasta alcanzar la posición A desplazándose la misma distancia
x al otro lado de su punto de referencia.
Se detiene momentáneamente y luego inicia su movimiento de regreso, pasando
nuevamente por el punto de equilibrio para desplazarse hacia la posición B situada a la misma
distancia x del punto de referencia pero en otra dirección.
Objetivo
 Establecer la relación que existe entre la fuerza aplicada a un cuerpo
elástica y la deformación que sufre.
PRE-LABORATORIO
1.-¿Qué se entiende por Movimiento Armónico Simple (MAS)?
2.-¿Cuándo un cuerpo realiza Movimiento Armónico Simple MAS?
3.-¿Qué es una fuerza recuperadora?
4.-¿Cuándo dos magnitudes son directamente proporcionales? Explica
5.-¿Cuándo dos magnitudes son inversamente proporcionales? Explica
6.-¿Qué establece la ley de Hooke? Explica
7.-¿De qué factores depende el período de movimiento de un resorte?
8.-¿Qué representa el signo negativo de la ley de Hooke?
9.-¿Qué representa la constante de elasticidad de la ley de Hooke?
10.-¿De qué factores depende la constante de elasticidad de un resorte?
LABORATORIO
Problema
¿Qué ocurre cuando un cuerpo deformado elásticamente queda libre de las fuerzas que la
deformaron?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros la posible respuesta al problema anterior. Anótala a continuación
PRÁCTICA 7
LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
Introducción
Cuando colocamos un libro sobre una mesa, observamos cómo éste no se “hunde”
dentro de la misma. La razón es porque, en contraposición a la fuerza que ejerce el libro sobre
la mesa (peso), existe una fuerza idéntica y de sentido contrario que ejerce la mesa sobre el libro
de manera de impedir que ésta se deforme. Esta ley fue enunciada por Newton y se conoce
conoce como la Ley de Acción y Reacción: A TODA ACCIÓN SE OPONE UNA REACCIÓN IGUAL
Y DE SENTIDO CONTRARIO. No importa a que fuerza le llamemos acción y a cuál reacción, lo
importante es que ambas fuerzas son iguales y contrarias, inseparables, no puede existir una sin
la otra.
Objetivo
 Establecer la Tercera Ley de Newton, todo cuerpo al aplicarle una fuerza (de acción), este
ejerce una fuerza (de reacción) de igual magnitud y dirección, pero de sentido contrario.
PRE-LABORATORIO
1.-¿Cuál es tu peso?
¿ Cuál es tu masa?
2.-¿Qué diferencia hay entre masa y peso?
3.-Si te sientas sobre una silla, ¿qué fuerza estás ejerciendo sobre la misma?
4.-¿Qué fuerzas actúan entre la grúa y el carro para que éstos no choquen entre sí?
LABORATORIO
Problema
Una grúa remolca a un carro. ¿Qué fuerzas actúan entre la grúa y el carro para que éstos non
choquen entre sí?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta unas posibles respuestas a los problemas anteriores. Estas
respuestas las llamaremos hipótesis.
ACTIVIDAD 1
MATERIAL REQUERIDO: dos carros de baja fricción, dos dinamómetros y cinta adhesiva.
DESARROLLO: Bloquea las ruedas de los carros de baja fricción, uniéndolos por medio de
los dinamómetros tal como se muestra en la figura, y observa la magnitud de la fuerza que registra,
y observa la magnitud de la fuerza que registra cada dinamómetro cuando se están moviendo.
¿A cuál de estas fuerzas llamarías acción y a cuál reacción? Explica
Existen situaciones en las que no es fácil identificar la acción y la reacción en un par de fuerzas.
Para evitar cualquier confusión, puedes identificarlas de la siguiente manera: la fuerza que ejerce el
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
carro A sobre el carro B, la llamaremos FA/B, mientras que la fuerza que ejerce el carro B sobre el
carro A será FB/A.
1.-Registra aquí el valor de las fuerzas:
FA/B= ______________ N
FB/A= ______________ N
2.-Compara la FA/B con la FB/A . Explica cuáles son las diferencias si es que existen.
3.-Traza el diagrama de fuerzas de cada carro.
ACTIVIDAD 2
MATERIAL REQUERIDO: Soporte universal, pabilo, un clavo y un imán.
DESARROLLO:
1.-Amarra el imán dejándolo colgar libremente. Acerca ligeramente el clavo al imán sin que lo
llegue a tocar. Ahora retíralo ligeramente y observa qué pasa.
2.-Repite los pasos anteriores pero ahora cuelga el clavo en vez del imán
3.- Compara las dos situaciones. ¿cómo puedes explicar lo que ocurre?
Entre el imán y el clavo existe una interacción. Aunque no están en contacto hay entre ellos una
fuerza de atracción la fuerza que ejerce el imán sobre el clavo es igual a la fuerza que ejerce el clavo
sobre el imán.
¿Cómo explicas que su movimiento no sea igual?
PRÁCTICA 8
MASA INERCIAL Y MASA GRAVITATORIA
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
Introducción
Existe una relación entre la masa del cuerpo ó masa inercial, y la aceleración que
adquiere cuando es sometido a una fuerza externa. De igual forma existe una relación entre la
aceleración que adquiere el cuerpo y la magnitud de la fuerza externa a la cual es sometido.
Newton definió como masa inercial, o simplemente masa, a la razón constante entre
la fuerza aplicada sobre un cuerpo y la aceleración que éste adquiere, mientras que el peso, es la
fuerza con que la Tierra atrae al cuerpo y depende de su masa y de la intensidad del campo
gravitacional.
Objetivo
 Determinar el valor de la masa inercial y la masa gravitatoria de un objeto
PRE-LABORATORIO
1.-¿Qué diferencia existe entre masa y peso?
2.-¿De qué factores depende el peso de un cuerpo?
3.-Completa y explica la siguiente frase: La aceleración que adquiere un cuerpo sometido a una
fuerza F no equilibrada , aumenta si.....
4.-Si dos cuerpos de diferentes masas son sometidos a una fuerza constante no equilibrada,
describe cómo será el movimiento de ambos cuerpos. Explica.
5.-Realiza el diagrama de fuerzas que actúa sobre cada una de las masas que se señalan en la
figura:
6.-¿Cuál es la expresión que permite hallar la aceleración del sistema de masa anterior.?
LABORATORIO
Problema
El principio fundamental de la Dinámica establece que las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo, y las
aceleraciones que éste adquiere, son directamente proporcionales entre sí. ¿Qué fuerzas actúan sobre un
cuerpo sometido a un conjunto de fuerzas externas? ¿Qué aceleración adquiere dicho vuerpo?
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta unas posibles respuestas a los problemas anteriores. Estas
respuestas las llamaremos hipótesis.
PRÁCTICA 9
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Introducción
Isaac Newton definía al producto de masa (m) por velocidad (v) de un objeto como
cantidad de movimiento (P); actualmente recibe también el nombre de momentum. La cantidad
de movimiento total, en un sistema de objetos, es igual a la suma vectorial de la cantidad de
movimiento individual de cada uno de los objetos.
Dos cuerpos, al chocar el uno contra el otro, ejercen mutuamente fuerzas que duran,
no obstante, muy poco tiempo. Existen varios tipos de choques (o colisiones):
unidimensionales, bidimensionales, elásticos e inelásticos.
Objetivo
 Determinar el cambio de la cantidad de movimiento de dos cuerpos antes y después de una
explosión.
 Verificar el principio de conservación de cantidad de movimiento lineal.
 Verificar el principio de conservación de cantidad de movimiento en choques.
PRE-LABORATORIO
1.2.3.4.5.LABORATORIO
Problema
Hipótesis
Comenta con tus compañeros y redacta unas posibles respuestas a los problemas anteriores. Estas
respuestas las llamaremos hipótesis.
BIBLIOGRAFÍA
1. Robert Resnick y David Halliday. Física. Parte 1 y 2. CIA. Editorial Continent
al,
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón
S.A. México D.F. Primera edición, cuarta impresión de 1982.
2. Mike Pentz y Milo Shott. Handling Experimental Data. Open University Pre
ss.
Primera edición, segunda impresión de 1989.
3. D.C. Baird. An Introduction to Measument Theory and Experiment De
sign.
Prentice-Hall, Inc. New Jersey. Primera impresión de 1962.
4. Yardley Beers. Theory of Error. Addison-Wesley Publishing Company
Inc.
Segunda edición, tercera impresión de 1962.
5. Arthur J. Lyon. Dealing with Data. Pergamon Press. Primera edición de 1970.
6. González Zaida y Miliani Lilian. Laboratorio I de Física: TEORÍA.Editorial
El
Viaje del Pez, Venezuela. Primera edición, primera ipresión, 1999.
7. Enciclopedia Microsoft Encarta 99.
Prof. Mercedes Hernández Rincón
Laboratorio FIÍSICA 4
32
Prof. Asdrúbal Hernández Rincón