GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

ALMACÉN

Composición de fuerzas con ventosas

Fuerzas paralelas

Ley de enfriamiento de un líquido

Imágenes en espejos planos que se cortan

Ley de Snell con alfileres

Prisma de agua

Análisis de hilos conductores.Ley de Ohm

Máximo de una función (Potencia de un generador)

Ondas estacionarias transversales propagándose por una cuerda

Investigando con el péndulo bifilar

Investigando la relación entre el volumen evacuado por una bureta y el tiempo empleado

Péndulo Compás

Medida de la longitud de onda de la luz emitida por un puntero láser

Magnitudes directamente proporcionales

Construcción de un cronovibrador casero

Aplicación del cronovibrador: medida de la aceleración de la gravedad mediante la caída libre

Magnitudes inversamente proporcionales

Experimentos con una rueda de construcción casera

Calibrado de un espectroscopio y medida de longitudes de onda

Relación aproximada carga-masa del electrón

Movimiento parabólico

Lentes convergentes

Manómetro

Aproximación a la fuerza ejercida por la presión atmosférica

Ley de Boyle-Mariotte

Principio de Arquímides 1

Densidad de líquidos

Empuje y densidad

Acción y reacción.Medida cuantitativa aplicando el Principio de Arquímides

Condensadores. Parte I

Condensadores.Parte II

Condensadores.Parte III

Condensadores.Parte IV

Condensadores.Parte V

Condensadores.Parte VI

Verificación de la fórmula F=ma

Condensadores.Parte VII

Rendimiento de un calorímetro 1

Rendimiento de un calorímetro 2

Medida aproximada del índice de refracción del agua

Medida del calor específico de una tuerca

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica individual)

Ley de Boyle con tubo de Mariotte(Práctica colectiva)

Ley de Snell

Ángulo límite

Imágenes virtuales en lentes divergentes

Límite de rotura de un hilo

Varilla pivotada

Lente de agua

Péndulo sector

Circuitos 1

Circuitos 2

Circuitos 3

Circuitos 4

Circuitos 5

Circuitos 6

Circuitos 7

Circuitos 8

Voltaje máximo en corriente alterna

Focal de una lente convergente

Lente gruesa

Circuitos 9

Imanes 1

Imanes 2

Impedancia

Péndulo compuesto

Lentes convergentes combinadas

Combinación de lentes

Circuito sorprendente de corriente alterna

Descarga entre condensadores I

Descarga  entre  condensadores  (II)
 

 

Introducción

 

En este experimento se carga un condensador C1 a una diferencia de potencial e. Luego se descarga a un segundo condensador de capacidad C2 (C2<C1) a través de una resistencia R. Se miden las diferencias de potencial en ambos condensadores y en la resistencia, en función del tiempo. Se calcula el valor de la resistencia R, a partir de las curvas obtenidas, representando las diferencias de potencial frente al tiempo.

 

Material

Condensadores electrolíticos de 1000 mF y 470 mF

Pila de petaca de 4,5 V

Interruptor

Cables de conexión

Voltímetros de corriente continua. (3)

Cronómetro

Resistencia del orden de 105W.

     

Montaje

 

1)   Realice un montaje eléctrico como el del esquema.        

 

 

 

Nota. Con este montaje son necesarios cuatro alumnos, tres que miden las indicaciones de los tres voltímetros y un cuarto que controla el cronómetro. Este alumno indica a los otros tres cuándo deben medir simultáneamente los voltajes.

Si solamente son dos alumnos entonces uno controla el cronómetro y otro el voltímetro, pero será  necesario repetir la operación tres veces colocando el voltímetro  sucesivamente en las tres posiciones indicadas en el esquema.  En cada operación habrá que cargar el  condensador C1

 

 

Fotografía 1.- Este es el circuito eléctrico  que se corresponde con el esquema y está construido  en una caja de madera. Los cables de conexión están en el interior de la caja y las conexiones  de esos cables se indican en el dibujo de la tapa.  Todos los interruptores están abiertos y por ello los voltímetros indican cero voltios.

 

2.- Al iniciar las medidas, asegúrese de que los condensadores están completamente descargados.

 

Cargue el condensador C1 cerrando el interruptor (1), después abra el interruptor (1) y cierre (2) , (3) y (4) para descargar C1 a través de R, midiendo la caída de tensión V1 y V2 en  los dos condensadores y en la resistencia VR en función del tiempo. Anote los valores en la Tabla I.

Tabla I

 

Tiempo, t/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje, V1/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje, VR/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaje, V2/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.- Haga la representación gráfica de la Tabla I. El tiempo en el eje  de abscisas y las diferencias de potencial  en el de ordenadas.

 

4.- Cuando tenga la representación gráfica comprobará, que la forma de las curvas parece indicar que se  pueden representar mediante funciones exponenciales.

 

4.1.- Deduzca restando las ordenadas correspondientes al valor de cada abscisa, que:

 

 

            Las curvas V1 y V2 convergen a un valor que denominamos VE.

 

 

 4.2.-Deduzca que: 

 

5.-La ecuación que representa la variación del voltaje entre los extremos de la resistencia es:

           

  (1)

 

Siendo Vo el voltaje inicial y  C :

 

5.1.- Deduzca la ecuación (1)

 

 

 5.2.- Complete la Tabla II.

 

Tabla II

 

Tiempo  t/s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ln VR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Construya la gráfica ln VR  en el eje de abscisas frente al tiempo t en el de ordenadas.

 

5.3.- Determine el valor de R.

 

6.- La caída de tensión en el condensador C2 está expresada mediante la ecuación

                       

 

Siendo VE el voltaje  a tiempo infinito al que tienden las curvas de los condensadores.

 

6.1.-Complete la Tabla III

Tabla III

 

Tiempo, t/s

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

V2/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.-Construya la gráfica en el eje de abscisas frente al tiempo en el de ordenadas.

 

 

6.3.-Determine el valor de R.

 

7.- A partir de las ecuaciones  VR, V2  y  VR = V1 - V2, compruebe que la ecuación del voltaje en el condensador C1 es:

 

  (3)

 

 

7.1.- Complete la Tabla IV               

   

Tabla IV

 

Tiempo, t/s

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

V1/V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.2.-Construya la gráfica en el eje de abscisas, frente al tiempo t, en el de ordenadas.

 

 

7.3.-Determine el valor de R.

 

Fotografía 2.- El circuito está en funcionamiento, los interruptores 2, 3 y 4 están cerrados y el 1 abierto aislando la pila. Los voltímetros indican los voltajes y el reloj el tiempo.