domingo, 12 de octubre de 2014



GUÍA DINÁMICA

1. Una pelota está sostenida por la mano de una persona. Identifique todas las fuerzas
externas que actúan sobre la pelota y el para de acción y reacción de cada una.
2. Una pasajera sentada en la parte trasera de un micro de larga distancia dice que resultó
lesionada cuando el conductor aplicó los frenos bruscamente debido a que una valija que 

estaba enfrente salió despedida y la golpeó. Si usted fuera el juez en ese caso,
¿qué opinión daría? ¿Por qué?
3. Para levantar a un paciente, cuatro enfermeras aseguran las sábanas sobre la que está
el paciente y lo levantan. Si cada enfermera ejerce una fuerza de 240 N hacia arriba y el
paciente tiene una aceleración de
  0,504 m/s2  hacia arriba, ¿cuál es el peso del paciente?
Rta.: 913 N
4. Un auto de 2000 kg reduce uniformemente su velocidad de 20 m/s a 5 m/s en 4 s. (a)
¿Qué fuerza total media actuó sobre el auto en ese tiempo? (b) ¿Qué distancia recorrió
el auto en ese tiempo?
Rta.:
7.5.103 N  hacia atrás; 50m
5. Una mujer en un aeropuerto arrastra su valija de 20 kg a una rapidez constante
tirando de una correa hacia arriba de la horizontal un ángulo
 q.  Si ella tira de la correa
con una fuerza de 35 N, y la fuerza de rozamiento es de 20N, trace un diagrama de
cuerpo libre de la valija. (a) ¿Qué ángulo forma la correa con la horizontal? (b) ¿Qué
fuerza normal ejerce el suelo sobre la valija?
Rta.: 55.2°; 167 N
6. Un objeto de masa 40 kg arranca desde el reposo y se desliza por un plano inclinado
de 18.5° remolcado cuesta arriba por la pendiente por una soga paralela al plano. ¿Cuál
es la rapidez del cuerpo luego de recorrer 80 m sobre el plano?
Rta.: 7,9 m/s
7. Dos cajones de masa 10 kg y 5 kg están unidos por una cuerda ideal que pasa por
una polea sin fricción. El cajón de 5 kg está apoyado sobre un plano inclinado liso que
forma un ángulo de 40° con la horizontal. Encuentre la aceleración del cajón de 5 kg y la
tensi
ón de la cuerda.
Rta.:
4,43 m/s2 hacia arriba del plano inclinado; 53,7N
8. Dos objetos con masas 3 kg y 5 kg están unidos por una cuerda ideal que
pasa por una 
polea sin fricción. Determine: (a) la tensión de la cuerda; (b) la aceleración de cada objeto; 
(c) el desplazamiento experimentado por cada objeto en el primer segundo de movimiento 
si ambos arrancan desde el reposo.
Rta.: 36,8 N;
 2,45 m/s2; 1,23 m 
9. Un fémur humano se rompe si la fuerza de compresión es de 2 105 N. Una persona de
masa 60 kg cae a tierra sobre una pierna, por lo cual hay una fuerza de compresión
sobre el fémur. a)¿Qué aceleración producirá la fractura? b) Exprese en función de la
aceleración de la graveda
d.

lunes, 15 de septiembre de 2014

TRABAJO PRÁCTICO: CINEMÁTICA 1

TRABAJO PRÁCTICO: CINEMÁTICA (parte 1)
Objetivos:
  • Estudiar el movimiento de un cuerpo a partir de la medición de sus variables.
Materiales:
  • Probeta graduada
  • Glicerina/detergente
  • Pinza
  • Esferitas de vidrio
  • Cronómetro
Introducción:
En este trabajo práctico estudiaremos el movimiento de un cuerpo, en este caso el de una esferita que se deja caer desde el borde de la probeta que contiene glicerina/detergente, analizando la relación que existe entre el desplazamiento ( ΔX) dentro del fluido y el tiempo ( Δt) empleado para realizar dicho desplazamiento.
Por lo tanto, las variables que se quieren medir son la distancia entre dos marcas que consideraremos igual al desplazamiento de la esferita y el tiempo empleado para recorrer esa distancia.
A partir de la medición de las variables, se tratará de establecer una relación que permita asociarlo a la ecuación horaria ΔX = f (t) de algún movimiento estudiado.
Procedimiento:
a) Colocar glicerina/detergente en la probeta y determinar un origen O.
b) Dejar caer una esferita y poner en marcha el cronómetro cuando pasa por el origen O. (Para que el experimento pueda repetirse bajo las mismas condiciones iniciales, debemos asegurarnos soltar la esferita siempre desde la misma posición.)
c) Detener el cronómetro en una posición determinada (1ra. marca) de esta manera, se define los desplazamientos de la esferita.
d) Repetir el procedimiento modificando la distancia recorrida y volcar los valores en la tabla.
mediciones
Δt (s)
ΔX (div)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
e) Para poder determinar qué tipo de dependencia existe entre las dos variables medidas, confeccionar un gráfico de desplazamiento en función del tiempo ΔX=f(t).
Conclusiones:
· A partir de la observación y análisis del gráfico, ¿ se puede afirmar que el movimiento estudiado se corresponde con algún tipo de movimiento visto en clase? ¿Por qué?
· ¿Es posible extraer a partir del gráfico algún parámetro característico del movimiento? En caso afirmativo, obtenerlo.
· Escribir la ecuación horaria para este movimiento.

domingo, 14 de septiembre de 2014

TRABAJO PRÁCTICO: CINEMATICA 2


TRABAJO PRÁCTICO: CINEMÁTICA (parte 2)
Objetivo:
  • Analizar a partir de la medición de sus variables el movimiento de un cuerpo.
Materiales:
  • Fotografía estroboscópica
  • Cinta métrica
Procedimiento:
a) La figura que se entrega a cada grupo, muestra una secuencia de fotografías de una esferita obtenida durante la caída de la misma en el aire, usando luz estroboscópica. Las tomas difieren en Δt = 0,012 s.
(Junto con la fotografía se acompaña un dibujo copiado de la misma para que se efectúen las mediciones.)
b) Sabiendo que entre dos fotos contiguas hay un intervalo de tiempo constante, plantear una hipótesis acerca del tipo de movimiento (M.R.U. o M.R.U.V) que tiene la esferita en su caída.(Justificar).
c) Elegir un sistema de referencia y definir origen y sentido del eje.
d) A partir del registro de la figura, completar la tabla de valores.
t (s)
X(cm)






















e) Representar gráficamente x=f(t). Indicar la escala usada.
f) A partir del análisis del gráfico indicar:
¿Qué forma tiene la gráfica?
¿Qué tipo de movimiento tiene la esferita? ¿Por qué?
¿Se verificó la hipótesis inicial? ¿Por qué?
Conclusiones:

viernes, 29 de agosto de 2014

GUÍA DE CINEMÁTICA 

 1. Un móvil describe una trayectoria rectilínea y recorre 160 km en tres horas, se detiene una hora y luego recorre 160 km en tres horas. Calcular:
a) Valor de la velocidad media para las tres primeras horas
b) Valor de la velocidad media para las cuatro primeras horas.
c) La velocidad media considerando el camino total recorrido y el tiempo total empleado.
Rta. a) 53,3 km/h, b) 40 km/h, c) 45,71 km/h

2. SI el velocímetro de un auto indica una rapidez constante de 40 km/h, ¿se podría decir que el vehículo tiene una velocidad constante? ¿Por qué

3. En el siguiente gráfico interpretar cómo ha variado la velocidad. Trazar el gráfico de velocidad en función del tiempo y decir cuál es el camino total recorrido y cuál el desplazamiento.

4. Dada la velocidad del sonido que es 340 m/s, ¿cuánto tiempo pasará entre un relámpago y el trueno si el rayo cayó a 3.50 km de distancia? (La velocidad de la luz es 3.108 m/s, de modo que el relámpago se ve casi instantáneamente).
Rta.: 10,3s

5. ¿Qué tiene mayor aceleración cuando se desplaza en línea recta, un auto que aumenta su rapidez de 50 a 60 km./h, o una bicicleta que pasa de 0 a 10 km./h en el mismo tiempo?
Rta.: Igual

6. La velocidad de una partícula viene dada por v = 6t+3 estando expresada la velocidad en m/s y el tiempo en s:
a) Hacer un gráfico de velocidad en función del tiempo.
b) Hallar el desplazamiento en el intervalo (0s,5s) del gráfico anterior. Rta: 90 m
c) Escribir la ecuación horaria de posición en función del tiempo y calcular el desplazamiento en el intervalo (0s,5s).

7. Cuando se explicó la medición del tiempo de reacción, unos estudiantes deciden calibrar una regla en unidades de tiempo de modo que puedan obtener una aproximación rápida sin tener que hacer cálculos cada vez que hacen la prueba. Desean calibrar la regla en intervalos de 20 ms. Muestre en un esquema de una regla dónde estarían las graduaciones de tiempo para los primeros 20 cm.

8. Una pelota de aluminio con una masa de 4.0 kg. y una pelota de hierro del mismo tamaño con una masa de 11.6 kg. se dejan caer simultáneamente desde una altura de 49 m.
a) Despreciando la resistencia del aire, ¿cuánto le tomará a la pelota de aluminio caer al suelo?
b) ¿Cuánto tiempo más tarde chocará con el suelo la pelota de hierro más pesada?
Rta.: 3,16s

9. Un paracaidista con una cámara descendiendo ambos a una velocidad de 10 m/s, suelta esa cámara a una altitud de 50 m,
(a) ¿cuánto tarda la cámara en llegar al suelo.
(b) ¿Cuál es la velocidad de la cámara justo antes de llegar al suelo?
Rta.:. 2,32 s ; -33,2 m/s

10. Un auto capaz de una aceleración constante de 2,5 m/s2 arranca desde el reposo con esta aceleración. En ese mismo instante un camión que avanza con una velocidad constante de 40 km/h pasa al auto el que más tarde logra alcanzarlo. ¿Dónde alcanzará el auto al camión?
Rta.: 99m

domingo, 1 de junio de 2014

T.P.: REFRACCIÓN DE LA LUZ



TRABAJO PRÁCTICO: REFRACCIÓN DE LA LUZ – ÁNGULO LÍMITE


Objetivos:
  • Verificar las leyes de la refracción.
  • Determinar cuantitativamente el índice de refracción del agua y el acrílico.

Materiales:
  • Banco óptico
  • Diafragma con una ranura
  • Disco de Hartl
  • Fuente luminosa
  • Lente f = 50 mm
  • hemicilindro de acrílico
  • Soporte para diafragma
  • Soporte para foco y disco
  • Transformador 12V

Fundamento teórico:

 En general, cuando un rayo de  luz  incide sobre la superficie que separa dos materiales transparentes diferentes, parte de él se refleja y la otra la atraviesa. Por ejemplo, cuando la luz que viaja en el aire incide en un material transparente, como el vidrio, se refleja y transmite parcialmente. La dirección de propagación de la luz transmitida es diferente de la dirección de la luz incidente, y se dice que la luz se ha  refractado, excepto en el caso de que el ángulo de incidencia valga 0°.

Procedimiento:

I)                   Primera parte:

a)      Colocar la fuente luminosa sobre el banco óptico e inmediatamente delante la lente f = 50mm.
b)      Colocar el diafragma con una ranura sobre el soporte correspondiente, y éste situarlo a continuación en el banco. (Ajustar la lente  que sobre la ranura se concentre bien la luz).
c)      Colocar el disco de Hartl a continuación.
d)     Sobre el disco, con la cara deslustrada en contacto con él, se coloca el hemicilindro de acrílico, de forma que la superficie diametral coincida con el diámetro 90° -90° y mire hacia la lámpara.
e)      Girar el disco de forma que el ángulo de incidencia varíe entre cero y 90°. (Cuidar que en todo momento el rayo incida justo en el centro del círculo graduado). ¿Qué ocurre con la dirección del haz al incidir en el hemicilindro de acrílico? ¿Cómo es en cada caso el ángulo de refracción con respecto a ángulo de incidencia?
   
f)       Confeccionar una tabla con los valores obtenidos.

α ( ° )
α´ ( ° )
sen α
Sen α´




























                              
g)      Graficar  sen α = f (sen α´).
h)      Determinar a partir del gráfico el índice de refracción del acrílico.

II)                Segunda parte:

a)      Ubicar los materiales como en la primera parte, pero colocando la superficie cilíndrica mirando hacia el foco.
b)      ¿Qué ocurre en este caso con el ángulo de refracción respecto al de incidencia?
Para un cierto ángulo de incidencia, llamado ángulo límite o crítico, el ángulo de refracción es 90°. Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico, la luz no se transmite sino que se refleja. Esta condición se denomina reflexión interna total.
c)      ¿Cuál es el valor del ángulo crítico para el acrílico?
d)     Calcular a partir de dicho valor el índice de refracción del acrílico con respecto al aire.
e)     Comparar los valores obtenidos en ambas partes para el índice de refracción del acrílico. (Cabe señalar, que toda medición experimental está afectada por incertezas)

Conclusión:

GUÍA DE ÓPTICA




INFORMES DE LABORATORIO

 
PAUTAS PARA LA CONFECCIÓN DE LOS INFORMES
DE LOS TRABAJOS PRÁCTICOS: CARACTERÍSTICAS
Y ESTRUCTURA
* El informe debe ser claro, conciso, breve y completo.
* Las ideas deben ser expresadas coherentemente.
* La lectura del informe debe permitir a otro investigador ( en este caso docente, alumno) reproducir la experiencia.
* Los trabajos se presentan en hoja oficio, carta o A4 en forma manuscrita o por computadora en forma prolija.
* La entrega del informe se realiza a la semana siguiente de efectuado el Trabajo Práctico.
* Los gráficos se presentan con lápiz y en hoja milimetrada o a partir del uso de un graficador (por ejemplo el GRAPH).
Para su presentación se sugiere incluir en el informe las siguientes partes:
* Título, autores, materia, fecha de entrega.
* Síntesis: se realiza una breve descripción del contenido del informe. Permite tener una idea anticipada del mismo.
* Introducción: se explica el propósito u objetivo de la experiencia. Se incluye un fundamento teórico que considere aspectos ligados al Trabajo Práctico. Para esto recurrir al material bibliográfico propuesto.
* Diseño experimental: incluye una descripción detallada del procedimiento experimental, los materiales que se utilizan, sus características, como así también esquemas que señalen la disposición de los materiales.
* Resultados y análisis: se detallan las observaciones, mediciones y resultados de la experiencia. Los datos obtenidos se presentan en esquemas, tablas y/o gráficos para facilitar su análisis. Las medidas de todas las magnitudes deben figurar con su correspondiente unidad e incerteza. En los gráficos se debe indicar: la magnitud representada en cada eje, la unidad utilizada y la escala elegida. El análisis de los resultados incluye la observación de los datos volcados a la tabla con el fin de establecer relación entre variables, el análisis de los gráficos puede permitir establecer una función matemática y calcular algún parámetro correspondiente a dicha función.
* Conclusiones: a partir de los resultados obtenidos y su interpretación, se derivan las conclusiones. Para ello tener en cuenta el objetivo del Trabajo Práctico planteado inicialmente.
* Bibliografía: indicar la lista de textos consultados durante la elaboración del informe, según el siguiente orden: autor, título del libro, editorial, lugar y año de edición. En caso de consultar páginas web, indicar dirección. Utilizar la bibliografía sugerida.