GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

ALMACÉN

Introducción a la fotografía digital en la experimentación física

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

Movimiento circular uniforme

Movimiento circular uniformemente acelerado

Movimiento parabólico 1

Movimiento parabólico 2

Movimiento armónico simple

Movimiento pendular

Movimiento en un plano inclinado

Fuerzas paralelas

Fuerzas concurrentes

Equilibrio de fuerzas

Momentos de fuerzas

Segunda ley de Newton

Máquina de Atwood

Coeficiente dinámico de rozamiento

Momento de inercia

Conservación de la energía mecánica

Circuito eléctrico I ( R constante)

Circuito eléctrico II ( V constante)

Montaje en potenciómetro

Resistencias en serie

Resistencias en derivación

Óhmetro

Resistencia interna de una pila

Potencia de un circuito eléctrico

Puente de Wheatstone

Descarga de un condensador

Introducción a la corriente alterna I

Introducción a la corriente alterna II

Circuito de corriente alterna con resistencia

Circuito de corriente alterna con autoinducción

Circuito de corriente alterna con condensador

Circuito de corriente alterna en serie I

Circuito de corriente alterna en serie II

Transformador con carga

Reflexión de la luz en una superficie plana

Reflexión de la luz en dos espejos

Reflexión en un espejo que gira

Imágenes en dos espejos planos que forman un ángulo diedro

Reflexiones múltiples

Reflexión de la luz en superficies curvas

Refracción de la luz en una superficie plana

Ángulo límite

Refracción en láminas de caras planas y paralelas

Prisma óptico

Espejo cóncavo I

Espejo cóncavo II

Distancia focal de una lente convergente

Formación de imágenes en lentes convergentes

Distancia focal de una lente divergente 1

Distancia focal de una lente divergente 2

Red de difracción 1

Red de difracción 2

Difracción por una rendija estrecha

Difracción por un orificio

Difracción en un glóbulo rojo

Difracción por dos rendijas paralelas

Difracción producida por un cabello

Longitud de onda de un láser en el agua

Medida de la longitud de onda de un láser con una regla

Interferencias 1

Anillos de Newton

Polarización

Medida en un disco de vinilo

Medida en un CD

Actividad óptica

Péndulo quebrado

Potencia en un circuito de corriente continua

Vaciado de un depósito

Frasco de Mariotte

Caída de un cilindro girando en el aire (I)

Caída de un cilindro girando en el aire(II)

Cadena cayendo

Aceleración mayor que g

Aceleración menor que g

Choques

Conservación de la cantidad de movimiento

Momentos 2

Momentos 3

Momentos 4

Momentos 5

Ley de Hooke

 

Fundamento

Los cuerpos materiales sólidos están formados por entidades elementales, que pueden ser moléculas, átomos o iones. Entre estas entidades actúan fuerzas, llamadas internas, que se oponen a cambio en la forma del cuerpo  cuando  éste se ve sometido a la acción de fuerzas exteriores.

 

Cuando actúan fuerzas exteriores, la distancia promedio entre las entidades que forman el cuerpo varían y eso hace que de forma macroscópica se observe un cambio de alguna dimensión como puede ser su longitud.

 

Si actúa una fuerza exterior sobre el cuerpo se llega a establecer un equilibrio entre las fuerzas internas y externas y en el cuerpo se observa una variación de longitud. Cuando cesa la acción exterior existen  cuerpos, constituidos por ciertos materiales,  que  recuperan su forma primitiva, esto es, la que tenían sin acciones exteriores, A estos cuerpos se les llama elásticos o mejor aún,  el material del que están formados se comporta elásticamente.

Entre los materiales que exhiben comportamiento elástico, dentro de ciertos límites, se encuentra el hierro y sus aleaciones.

 

El comportamiento elástico se observa con facilidad cuando el material es una aleación de hierro y la forma del cuerpo es espiral, lo que se conoce con el nombre de muelle.

 

 

 

El comportamiento elástico de un material está definido mediante la llamada ley de Hooke. Consideremos  un muelle de longitud L, y sección constante A, al que aplicamos una fuerza  F, la cual provoca una variación de longitud Dx, la mencionada ley de Hooke se escribe así

 

 

en la que E es una magnitud relacionada con el tipo de material con  que está hecho el muelle y que recibe el nombre de módulo de elasticidad o módulo de Young.

 

Para un muelle determinado de longitud natural L, ésta además de  A y E son constantes y la expresión anterior se puede escribir:

 

 

Siendo k la constante elástica del muelle.

 

 

 

 

 

 

Esta expresión de la ley de Hooke nos dice que si variamos la fuerza exterior que actúa sobre un muelle y medimos los alargamientos que experimenta, la representación gráfica de F (eje Y) frente a Dx  (eje X) es una línea recta que pasa por el origen de coordenadas y cuya pendiente es el valor de k.

 

En nuestro experimento se utiliza un muelle de acero al que se le coloca en un extremo un portapesas con una pesa de 50 gramos  (véase la fotografía 1). El  portapesas permite  colocar las pesas que ejercen la fuerza F, y la pesa de 50 g de masa tiene como finalidad que el muelle inicialmente este completamente estirado. A partir de esa situación inicial se colocan pesas sobre el portapesas y en  una regla se miden las posiciones de un índice que lleva incorporado el sistema y a partir de ellas los correspondientes alargamientos.

 

 

 

Fotografías 

 

La fotografía  corresponde a la situación inicial del sistema, muelle con portapesas y una pesa de 50 gramos

.

 

 

Primera medida

La fotografía  es una ampliación de la anterior. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y como valor de la masa añadida al sistema cero

 

 

 

Tercera medida

En la fotografía dada al sistema se le ha añadido una nueva pesa de 100 gramos, por lo que la masa total añadida es 200 gramos. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y el valor de la masa añadida.

 

Segunda medida

La fotografía  difiere de la anterior, en que ahora al sistema se le ha añadido una pesa de 100 gramos de masa. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y el valor de la masa añadida.

 

Cuarta medida

En la fotografía dada al sistema se le ha añadido una nueva pesa de 100 gramos, por lo que la masa total añadida es 300 gramos. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y el valor de la masa añadida.

 

Sexta medida

En la fotografía dada al sistema se le ha añadido una nueva pesa de 100 gramos, por lo que la masa total añadida es 500 gramos. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y el valor de la masa añadida.

 

 

 

Tabla 1

 

           

Masa / g

0

 

 

 

 

 

Lectura en mm

 

 

 

 

 

 

                       

 

A partir de la Tabla 1 complete la Tabla 2

 

 

Tabla 2

 

F/ N ,es el peso de las pesas

 

 

 

 

 

 

Alargamiento en metros

 

 

 

 

 

 

 

                                  

 

Gráficas

 

Represente el eje de ordenadas las fuerzas y en el de abscisas los alargamientos.

 

Determine el valor de la constante elástica del muelle.

 

                                                          

 

 

 

 

Quinta medida

En la fotografía dada al sistema se le ha añadido una nueva pesa de 100 gramos, por lo que la masa total añadida es 400 gramos. Anote en la Tabla 1 la posición del índice expresada en milímetros y el valor de la masa añadida.