I.E.E. “CORONEL BOLOGNESI” TACNA JEFATURA DE LABORATORIO TURNO II CTA 2DO. AÑO 2018 PRACTICA DE LABORATORIO No. 2 LEYES DE NEWTON Alumno:..................................................................Año/Secc.:............Fecha:....................No.Orden:.......... 1. COMPETENCIA Indaga, mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia. 2. PROPOSITOS Comprueba las leyes de Newton Grafica e interpreta los resultados obtenidos fuerza vs aceleración y masa vs aceleración 3. MATERIAL Y EQUIPO: Un carril, caja de pesas, aparato de inercia, regla, cronómetro, papel milimetrado, globo, Hilo o pita de 4 m, cinta scotch, un sorbete y cinta métrica 4. FUNDAMENTACION TEORICA: Las tres leyes de Newton son : C DESEMPEÑOS P o Planteamiento del problema relacionando causa y efecto o Formula hipótesis considerando la relación entre las variables dependiente e independiente y las intervinientes en que responden al problema. D o Propone un plan y Selecciona materiales, instrumentos e información científica. G o Obtiene datos e información en tablas y gráficos A o Compara los datos obtenidos (cualitativos y cuantitativos) para establecer relaciones de causalidad, correspondencia, equivalencia, pertenencia, similitud, diferencia u otros E o Contrasta los resultados con su hipótesis e información científica para confirmar o refutar su hipótesis, y elabora conclusiones EVALUACION DE DESEMPEÑO PROM Primera ley de Newton.- «Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme mientras que sobre él no actúe ninguna fuerza que varíe su estado inicial”. Ejemplo: Cuando se explican por qué un coche termina frenándose cuando dejamos de acelerar Inicio: 1 Proceso: 2 Logro previsto: 3 Logro destacado: 4 Segunda ley de Newton.- «Las fuerzas producen aceleraciones que son proporcionales a la masa de un cuerpo». Ejemplo: Por qué al recibir el impacto de una pelota de fútbol a 25 km/h resulta inofensivo, mientras que el de un camión a la misma velocidad puede resultar mortal Tercera ley de Newton.-«Para cada acción hay una reacción de la misma magnitud y de sentido opuesto» Ejemplo: Cuando saltamos sobre el piso.. 5. PROCEDIMIENTO. 5.1 Primera Ley de Newton Problema de indagación ¿Cómo influye la distancia entre la lámina elástica acerada con la que se aplica una fuerza y la lámina cuadrada en el estado de reposo de la esfera? Hipótesis; A mayor distancia entre la lámina elástica acerada y la lámina cuadrada, es mayor la fuerza de impacto entre ellas, entonces la esfera mantiene su estado de reposo Variable Independiente;…………………………….…………………………………………………………………………………… Variable Dependiente; …………….……………………………….. …………………………………………………………………. Variable Interviniente; ………………………………………………………………………………………………………………….. a) Arme el aparato de inercia b) Una vez armado jalar hacia la derecha la lámina metálica y soltarla c) A que nuevas distancias impactará la lámina elástica acerada contra la lámina cuadrada sobre la cual está la esfera? 14, 16,18, 20, 22 y 24 d) Registran en la tabla y organizan los datos que obtengan Observación Distancia entre la lámina elástica Estado de la lámina acerada y la lámina cuadrada (cm) 1 1,4 2 1,6 3 1,8 4 2,0 5 2,2 6 2,4 ANALISIS DE RESULTADOS e) En que rango de valores de la distancia entre las láminas cae la esfera: ……………………………….……………………….. f) ¿A partir de que distancia entre las láminas la esfera mantiene su estado de reposo?: ………………..……………………… g) Que tipos de fuerzas han intervenido en la experiencia con el aparato de inercia? ¿Fuerzas a distancia? o ¿Fuerzas de contacto? …………………………………………………………………………………………………………………………………. h) ¿Porque la esfera no se mueve cuando la distancia entre las láminas es mayor? ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… i) ¿Cómo se denomina esta ley: que explica este fenómeno? ……………………………………………………………………… j) Grafiquen lo observado 5.2 Segunda Ley de Newton Problema de indagación: ¿Cómo se relaciona la fuerza que se aplica sobre un carrito con la aceleración que adquiere? Hipótesis: Si aumentamos la fuerza sobre el carrito entonces aumentará su aceleración Variable Independiente;……………………………….………………………………………………………………………………… Variable Dependiente; …………….……………………………….. ……………………………………………………………………. Variable Interviniente:…………………………………….……………………………………………………………………………….. I.E. “CORONEL BOLOGNESI” JEFATURA DE LABORATORIO TACNA 2DO. AÑO a) Arma el sistema como se aprecia en el gráfico, ubicando el carrito en un extremo de la mesa dejando el portapesas a la altura de la polea en su parte vertical. b) c) d) e) f) Trata de mantener la masa constante del carrito y aumenta el peso del porta pesas a 30g-f (0,294 N), 40 g-f (0,392 N) y 50 g-f (0,490 N) masa del carrito: ……………… F (N) Carrito m (kg) d (m) t (s) v (m/s) a = 2d / t2 (m/s2) 0,294 0,6 0,392 0,6 0,490 0,6 ANALISIS DE RESULTADOS ¿Qué sucede con el tiempo y la velocidad en la experiencia realizada? Explica ……..………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ¿Qué relación existe entre la fuerza y la aceleración?: …………………………………………………………………………. ¿Cómo se denomina esta ley? …………………………………………………………………………………………………….. Con los datos de la tabla haz la gráfica Fuerza (F) vs aceleración (a) en un papel milimetrado 5.3 Tercera Ley de Newton Problema de indagación: ¿De qué manera se relaciona la fuerza aplicada al inflar un globo con el movimiento del globo? Hipótesis: Si aplicamos mayor fuerza de acción al inflar un globo entonces mayor será la fuerza de reacción Variable Independiente:…………………………………………….…………………………………………………………………… Variable Dependiente: …………….……………………………….. ………………………………………………………………….. Variable Interviniente: ………………………………………………………………………………………………………………….. a) Pasa la cuerda por el interior de un sorbete. b) Ata la cuerda en los dos emplazamientos que hayas elegido procurando que quede bien tensa. Será la pista por la que circule el globo. c) Infla un globo. No dejes que el aire se escape, aprieta la boca del globo con los dedos. d) Pide a un asistente que te ayude a sujetar el globo al sorbete con tiras de cinta adhesiva w) Coloca el globo en posición de salida (con la boca en posición contraria al sentido de avance). e) Realiza la experiencia con el globo en las siguientes situaciones, y cuando estés listo deje escapar el aire: Situación Globo inflado mínimamente Globo inflado medianamente Globo inflado totalmente f) g) h) i) j) k) l) Desplazamiento (m) ANALISIS DE RESULTADOS ¿Qué sucede con el globo? ………………………………………………………………………………………………………….. ¿En qué situación el globo alcanzó el menor desplazamiento? …………………………………………………………………. ¿En qué situación el globo alcanzó el mayor desplazamiento?…………………………………………………………………. ¿Quién es la fuerza de acción? ……………………………………………………………………………………………………… ¿Quién es la fuerza reacción? ……………………………………………………………………………………………………… ¿Cómo se relaciona la fuerza de acción y la fuerza de reacción? ……………………………………………………………… ¿Cómo se denomina esta ley que explica este fenomeno?................................................................................................ 6. CONCLUSIONES …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. PREGUNTAS: 1. ¿A qué se debe que cuando viajamos en bus y de repente frena, nos vamos hacia adelante (pasajeros) o lo contrario cuando este arranca nos vamos hacia atrás? ¿Qué ley de Newton se cumple? 2. ¿Qué sucederá si se patea la pelota hacia la pared? ¿A qué se deberá? ¿Qué ley de Newton se cumple? 3. ¿Qué sucederá si se ejerce una fuerza sobre un auto? ¿Qué ley de Newton se cumple? 4. ¿Para qué nos servirá los cinturones de seguridad, cuando viajamos en un automóvil, combi u ómnibus? 5. Señale: Dos ejemplos de la 1ra Ley de Newton, dos ejemplos de la 2da. Ley de Newton y 2 ejemplos de la 3ra Ley de Newton 6. ¿Qué importancia tienen las leyes de Newton en la vida diaria? I.E.E. “CORONEL BOLOGNESI” TACNA JEFATURA DE LABORATORIO TURNO II CTA 2DO. AÑO 2018 sorbetes por la mitad. Se procede a juntarlos con la cinta adhesiva. Se coloca el globo por uno de los extremos del tubo hecho con los sorbetes. Se asegura el globo con cinta adhesiva en el tubo. Se coloca el dispositivo hecho con el sorbete y el globo sobre el auto de juguete ensentido contrario a la parte frontal del auto. Se procede a pegar el dispositivo sobre el auto con cinta adhesiva. Una vez realizado el aseguramiento, se procede a inflar el globo Se infla el globo y se mantiene presionado el tubo hecho con los sorbetes. Se coloca el dispositivo con el auto adherido en el suel en donde previamente ya secoloco una cinta metaliza. Se suelta la presión sobre el tubo y procede a contabilizar el tiempo con uncronometro. Se observan los resultados obtenidos durante la realización del debido experimento CONCLUSIONES ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………….. 6 PREGUNTAS 1. ¿Qué tipo de movimiento tiene dicha burbuja? 2. Para una inclinación fija, ¿varía la rapidez de la burbuja? 3. ¿Por qué asciende la burbuja al inclinar el tubo de mikola? 4. Te servirá saber medir movimientos, para alguna cosa práctica de la vida? ¿Cuál? 5. ¿Conoces instrumentos más precisos para tomar dichas medidas? ¿Cuáles? PRACTICA DE LABORATORIO No. 3 CONOCIENDO EL M.R.U.V. Alumno:..........................................................Año/Secc.:………......Fecha:...........................No.Orden:........ 1. COMPETENCIA Indaga, mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia. 2. APRENDIZAJE 3 4 5 6 INDICADORES DE DESEMPEÑO 1 o Formula hipótesis considerando la relación entre las variables dependiente e independiente y las intervinientes en que responden al problema. 2 o Verifica la confiabilidad de la fuente de información relacionada a su pregunta de indagación. 3 o Obtiene datos considerando la manipulación de más de una variable independiente para medir variable dependiente. 4 o Extrae conclusiones a partir de la relación entre su hipótesis y los resultados de la indagación validando o rechazando la hipótesis inicial. 5 o Emite conclusiones basada en sus resultados EVALUACION DE DESEMPEÑO Inicio: 1 Proceso: 2 Logro previsto: 3 destacado: 4 PROM ESPERADO Comprobar las leyes del M.R.U.V. Graficar los resultados obtenidos MATERIAL Y EQUIPO: Un carril Un carrito Cronómetros Un taco de madera Papel milimetrado FUNDAMENTACION TEORICA: El movimiento rectilíneo Logro uniformemente variado describe una trayectoria en línea recta este movimiento que recorre espacios diferentes en tiempos iguales Además la aceleración juega un papel muy importante porque es la variación que experimenta la velocidad en la unidad de tiempo. Se considera positiva en el movimiento acelerado y negativa en el retardado FORMULACION DEL PROBLEMA ¿Qué relación existe entre la distancia y el tiempo recorrido por un móvil que realiza un MRUV?.. HIPOTESIS La distancia recorrida por la bolita es directamente proporcional al cuadrado de los tiempos transcurridos I.E. “CORONEL BOLOGNESI” JEFATURA DE LABORATORIO TACNA 2DO. AÑO Variable Independiente;………………………………………………………………………………………………………………………… Variable Dependiente; …………………………………………………………………………………………………………………………. Variable Interviniente; ………………………………………………………………………………………………………………………… 7. PROCEDIMIENTO. a) Colocar el carrito como se indica en la figura b) Mantener en el mismo escalón al carrito durante toda la experiencia. c) Con el cronómetro, medir el tiempo que demora el carrito 10 cm., tres veces y determina el promedio. d) Tabular los datos obtenidos en la tabla N° 2. e) Repetir el procedimiento, para las distancias mostradas en la tabla N°2 TABLA No..02 Posición (cm) Tiempos empleados (s) t1 t2 a= 2 d / t 2 t3 t Vf = Vo + a t tp 2 prom 0 –,20 0 –40 0 –60 0 –80 0 –100 f) Con los datos obtenidos en la tabla Nº 02, graficar d(cm) vs tp (s) en el plano cartesiano. (Utilizar papel milimetrado) g) Con los datos obtenidos en la tabla Nº 02, graficar d(cm) vs tp 2 (s) en el plano cartesiano. (Utilizar papel milimetrado) h) Con los datos obtenidos en la tabla Nº 02, graficar V vs tp en el plano cartesiano. (Utilizar papel milimetrado) i) Escribe la ecuación matemática que relaciona d y t usando los resultados de la práctica CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. PREGUNTAS 1) ¿Qué tipo de movimiento describe el móvil 2) ¿Qué sucede con la velocidad del móvil? 3) Cuánto vale su aceleración:promedio 4) Que sucedería si aumenta el ángulo de inclinación 5) Investiga si la caída libre es un MRUV ¿Porque? Porque el movimiento de la bolita es un MRUV? :..........................................................................… 3. Coloca la tabla de madera con una pequeña inclinación, fijamos un punto inicio (X0) y tres distancias de 10cm (X1), 40cm (X2) y 60cm un punto final (Xf). I.E.E. “CORONEL BOLOGNESI” TACNA Dejamos soltar el carrito desde un punto de partida a una distancia de 10cm, luego a 40cm y 60cm. En ese instante pulsa el cronómetro y cuando pasa por 10cm, 40cm, y 60cm detenlo. Repite esta operación tres veces y registra tus datos en la tabla Nº 01 d(cm) TABLA Tiempos t1 0– 0– 0– 0– 0– JEFATURA DE LABORATORIO TURNO II CTA 2DO. AÑO 2018 t2 t3 T prom v = d//t prom (cm/s) 20 40 60 80 100 Suma Valor más probable de la velocidad y el ángulo de inclinación Valor promedio: ……………………. : …….……………… PROCEDIMIENTO . TABLA Nº 2 TABLA Nº t1(s) 2 d (cm) 10 20 30 40 50 60 70 80 t2(s) t3 (s) tp (s) V= 2d/ tp _________________________________________________________________________________ I.E. “CORONEL BOLOGNESI” TACNA JEFATURA DE LABORATORIO 2DO. AÑO Determinar la aceleración del móvil con M.R.U.V. Comprobar la veracidad de las leyes del M.R.U.V. Graficar los resultados obtenidos CUESTIONARIO: Según la tabla Nº01 De la gráfica d vs tp hallar:1. Pendiente: _____________________ Intercepto: _____________________ Ecuación: _____________________ Según la tabla Nº02 2.Grafique d vs tp2 en papel milimetrado hallar : Pendiente: _____________________ Intercepto: _____________________ Ecuación: _____________________ 3.De la gráfica V vs tp hallar: Pendiente: _____________________ Intercepto: _____________________ Ecuación: _____________________ 4. ¿Cuál es la diferencia entre velocidad media e instantánea? _______________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________ ______________________ ¿Cuál es la diferencia entre aceleración media e instantánea?5. _______________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________ ______________________ ¿Por qué no se usa la aceleración media para determinar la aceleración instantánea?6. _______________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________ ______________________ 7. ¿En qué parte del experimento se comete el mayor error? ¿Cómo solucionarlo? _______________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________ ______________________ 4. 5. Identifica y describe el movimiento rectilíneo uniformemente variado. 6. *Observa, registra y formula cálculos de situaciones comparables a un M.R.U.V. 7. 1. OBJETIVO: Observar y analizar el movimiento rectilíneo uniforme usando el tubo de mikola 2. EQUIPO: Un tubo transparente con agua de 100 cm. de longitud Cronómetros Un taco de madera Para un carrito impulsado por un motor de corriente continua ¿Cómo se relaciona la distancia recorrida con el tiempo empleado? HIPOTESIS: “El auto se mueve a una velocidad constante y uniforme, ya que el tiempo se incrementará a medida que la distancia del recorrido aumenta”. “La capacidad de las baterías influye en la distancia y recorrido del auto” I.E.E. “CORONEL BOLOGNESI” TACNA Variables: Variable independiente: La distancia. JEFATURA DE LABORATORIO TURNO II CTA 2DO. AÑO 2018 Variable Dependiente: El tiempo. Variable Controlada: Las pilas del carrito. El voltaje. 3. FUNDAMENTO TEORICO: En el M.R.U. el valor de la velocidad es constante, es decir el móvil recorre distancias o espacios iguales en tiempos iguales.. 4. PROCEDIMIENTO a) Nivelar el tubo de mikola sobre la superficie de la mesa de tal manera que la burbuja se encuentre en el cero de la regla graduada, o del punto a tomarse como referecnia para el inicio del movimiento. b) Dividir la longitud del tubo en intervalos de 20 en 20 cm, cada u 1) PRACTICA DE LABORATORIO No. 3 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO(M.R.U.V.) Alumno:..........................................................Año/Secc.:........Fecha:.......................No.Orden:........ 1. OBJETIVO: Estudiar experimentalmente la aceleración y la velocidad media 2. EQUIPO: Un carril de madera o aluminio de 1 m de longitud Una bolita de metal o canica Cronómetro, soporte universal, una nuez, etc. 3. FUNDAMENTO TEORICO.- En el M.R.U.V. el valor de la aceleración es constante, es decir, el móvil experimenta variaciones o cambios iguales de velocidad en tiempos iguales 4. PROCEDIMIENTO a) Marcar la regla de 20cm(0,2m) en 20cm(0,2m) como muestra la fig. b) Deja caer la billa o canica desde la posición: X=0 m y comienza a medir el tiempo desde dicha posición hasta que pase por la posición x= 0,2m. Luego desde x=0 hasta 0,4m y así sucesivamente hasta las posiciones x=0,6m; x=0,8m y x=1m. Deebes efectuar esta medición tras veces y obtener el valor medio de los tiempos medidos. 0m 0,2 m 0,4 m 0,6 m 0,8 m 1,0 m c) Complete la tabla Posición Tiempos empleados (s) Inici(Xo) Final (x) t1 t2 0 –0,2 0 –0,4 0 –0,6 0 –0,8 0 –1,0 Velocidad v= 2 d /t2 t3 t prom 5. PREGUNTAS 6) Complete el cuadro de valores y construye en papel milimetrado la gráfica x – t e indique si es recta o curva X 0m 0,2 m 0,4 m 0,6 m 0,8 m 1,0 m t I.E. “CORONEL BOLOGNESI” JEFATURA DE LABORATORIO TACNA 2DO. AÑO 7) Complete el siguiente cuadro de valores y construye en papel milimetrado la gráfica x – t2 e indique si es recta o curva X 0m 0,2 m 0,4 m 0,6 m 0,8 m 1,0 m T2 8) Complete el cuadro de valores y construye en papel milimetrado la gráfica Vm –t e indique si es recta o curva Vm t 9) La gráfica x – t es de la forma x = k t2 ¿Cuál es el valor de K y que magnitud representa? 10) Determina la acelearción de la billa o canica emleando la fórmula: d= Vo t + ½ a t 2 11) Indique el valor del ángulo que forma el riel con la horizontal y señala que sucedería si se aumenta o disminuye dicho ángulo de inclinación. 12) ¿Qué tipo de movimiento describe la canica o,billa MRU Investigar el movimiento de una burbuja de aire (móvil) del tubo de mikola. Comprobar la veracidad de las leyes del M.R.U. Graficar los resultados obtenidos Establecer la influencia del ángulo de inclinación en la medida del tiempo de recorrido de una burbuja de aire Verifica las leyes del M.R.U., aplicando las técnicas para el recojo de datos experimentales y construcción de graficas PROCEDIMIENTO: ción durante todo el trabajo en 30°. os datos obtenidos en la tabla N° 1. TABLA Nº 1 d (cm) 10 20 30 40 50 60 70 80 t1(s) t2(s) t3 (s) t4(s) t5(s) tp (s) V=d(cm)/tp (s) Con los datos obtenidos en la tabla Nº 1, graficar d(cm) vs tp (s) en el plano cartesiano. (Utilizar papel milimetrado) CUESTIONARIO: 1. ¿Qué tipo de movimiento tiene dicha burbuja? 2. Para una inclinación fija, ¿varía la rapidez de la burbuja? 3. ¿Por qué asciende la burbuja al inclinar el tubo de mikola? 4. ¿Se mide la velocidad de la burbuja cuando el ángulo de inclinación del tubo es 0º y 90º respecto a la horizontal? Explique su respuesta 5. Te servirá saber medir movimientos, para alguna cosa práctica de la vida? ¿Cuál? 6. ¿Conoces instrumentos más precisos para tomar dichas medidas? ¿Cuáles?