FisicaExperimental II William Taipe

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Manual de laboratorio Física Experimental II Autor

Ciro William Taipe Huaman Profesor de Cs. Físico Matemáticas Univer Uni versid sidad ad Nac Nacion ional al del Alt Altipl iplano ano

Semestre Académico 2013-II

Agradecimiento No quiero dejar pasar la oportunidad que se me ofrece en estas hojas, para agradecer a todos los que han confiado en mi persona para la realización de este trabajo, en especial al profesor Jorge Condori Mamani, por las inestimable ayuda a la hora de sacar adelante este trabajo. A la empresa Paso Scientific, por permitirnos utilizar algunas de las imágenes de su manual guía. A todos mis familiares, amigos y compañeros de pre-grado y de maestría, que no nombro por miedo a olvidar injustamente a alguno, por brindarme su apoyo y amistad desinteresada. Gracias a todos por su ayuda, paciencia, palabras de ánimo y buenos consejos.

William Taipe

Escuela Profesional de Ciencias Físico Matemáticas

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Tabla de Contenido Tabla de Contenido

II

Índice de figuras

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Introducción

I

VII

CONC CONCEP EPTO TOS S GENE GENERA RALE LES S

1. CONCEPTOS BÁSICOS 1.1. Introd roducción a tra tratamiento de datos exper perimen mentale taless 1.1.1. Medida de una magnitud . . . . . . . . . . 1.1.2. Tip os de errores . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Conceptos estadísticos . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Intro ducción . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Errores absoluto y relativo . . . . . . . . . 1.2.3. Propagación de errores . . . . . . . . . . . 1.2.4. Número de cifras del resultado . . . . . . . 1.3. Método odos analíticos de justificación de curvas . . . . 1.3.1. Ajuste por mínimos cuadrados . . . . . . . . 1.3.2. Correlación . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Méto do de los pares de puntos . . . . . . . 1.4. Gráficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Medida de longitudes y angulos . . . . . . . . . . . 1.5.1. Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.2. Objeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3. Teoría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.4. Descripción de los instrumentos . . . . . . .

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PRACTICAS DE LABORATORIO

2. MEDICIONES 2.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 2.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 2.3. Equip os y Materiales . . . . . . 2.4. Pro cedimiento de Toma de Datos 2.4.1. Esquema del exp erimento 2.4.2. Procedimientos . . . . . 2.5. Análisis de Resultados . . . . . . 2.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . .

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TABLA DE CONTENIDO

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3. Movimiento armónico simple 3.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Fundamento Teórico . . . . . . . . . 3.3. Equip os y Materiales . . . . . . . . 3.4. Procedimiento de Toma de Datos . . 3.4.1. Esquema del exp erimento . . 3.4.2. Pro cedimientos de Fuerza . . 3.4.3. Pro cedimiento - Movimiento 3.5. Análisis de Resultados . . . . . . . . 3.6. Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . 4. Principio de Arquímedes 4.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 4.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 4.3. Equip os y Materiales . . . . . . 4.4. Procedimiento de Toma de Datos 4.4.1. Esquema del exp erimento 4.4.2. Pro cedimientos . . . . . 4.5. Análisis de Resultados . . . . . . 4.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . . 5. Velo cidad del Sonido en el Aire 5.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 5.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 5.3. Equip os y Materiales . . . . . . 5.4. Procedimiento de Toma de Datos 5.4.1. Esquema del exp erimento 5.4.2. Pro cedimientos . . . . . 5.5. Análisis de Resultados . . . . . . 5.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . . 6. Ley 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

de Boyle - Presión y Volumen Objetivos . . . . . . . . . . . . . Fundamento Teórico . . . . . . . Equip os y Materiales . . . . . . Procedimiento de Toma de Datos 6.4.1. Esquema del exp erimento 6.4.2. Pro cedimientos . . . . . 6.5. Análisis de Resultados . . . . . . 6.6. Bibliografía . . . . . . . . . . . .

7. Oscilaciones en un Plano Inclinado 7.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 7.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 7.3. Equip os y Materiales . . . . . . 7.3.1. Esquema del exp erimento 7.3.2. Pro cedimientos . . . . . 7.4. Análisis de Resultados . . . . . . 7.5. Bibliografia . . . . . . . . . . . .

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William Taipe 

TABLA DE CONTENIDO CONTENIDO

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8. Resortes en Serie y en Paralelo 8.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 8.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 8.3. Equip os y Materiales . . . . . . 8.4. Pro cedimiento de Toma de Datos 8.4.1. Esquema del exp erimento 8.4.2. Procedimientos . . . . . 8.5. Análisis de Resultados . . . . . . 8.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . . 9. Transferencia de calor 9.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 9.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 9.3. Equip os y Materiales . . . . . . 9.4. Pro cedimiento de Toma de Datos 9.4.1. Esquema del exp erimento 9.4.2. Procedimientos . . . . . 9.5. Análisis de Resultados . . . . . . 9.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . . 10. Ondas en un hilo 10.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . 10.2. Fundamento Teórico . . . . . . . 10.3. Equip os y Materiales . . . . . . 10.4. Proce ocedimiento de Toma de Datos 10.4.1. Overview . . . . . . . . . 10.4.2. Es Esquema del exp erimento 10.4.3. Procedimientos A . . . . 10.4.4. Procedimientos B . . . . 10.5. Análisis de Resultados . . . . . . 10.6. Bibliografia . . . . . . . . . . . .

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OTROS MEDIOS DE EXPERIENCIAS

11. SIMULACIONES DE LA PRACTICAS 11.1 11.1.. Simu Simula laci cion ones es com compu puta taci cion onal ales es en en la ens enseñ eñan anza za 11.1.1. Re Resumen de investigacion . . . . . . . 11.1.2. Intro ducción . . . . . . . . . . . . . . 11.1.3. Marco teórico . . . . . . . . . . . . . 11.1.4. Análisis de resultados . . . . . . . . . 11.1.5. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . .

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la fís físic ica a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Bibliografía

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A. MATERIAL DE APOYO 66 A.1. ACERCA DEL SENSOR DE MOVIMIENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 B. Como elab orar el informe de Física B.1. Esquema del informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.2. Como elab orar el informe en LaTeX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Bibliografía

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Laborato Laboratorio rio de Fisica Fisica

Índice de figuras 1.1. Función lineal . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Función no lineal . . . . . . . . . . . . 1.3. Ajuste de gráfica . . . . . . . . . . . . . 1.4. Ajuste de gráfica . . . . . . . . . . . . . 1.5. Ajuste de gráfica en función a simbol bolos . 1.6. Ajuste de gráfica con unidades de medida 1.7. Ajuste de gráfica con curva aproximada . 1.8. Ajuste de gráfica lineal y pendiente . . . 1.9. Gráfica resistencia vs temper peratura . . . . 1.10. Lectura de nonius . . . . . . . . . . . . 1.11. Lectura de de no noius de pr presicion 0.05mm . . 1.12. Calibrador . . . . . . . . . . . . . . . . 1.13. Palmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14. Esferómetro . . . . . . . . . . . . . . . 1.15. Goniómetro . . . . . . . . . . . . . . . 1.16. Medida con el Goniómetro . . . . . . .

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3.1. Deformación del resorte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Movimiento de una masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30 30

4.1. 4.1. Diag Diagra rama ma de la expe experi rien enci cia a Prin Princi cipi pio o de Arq Arqu uimed imedes es . . . . . . . . . . . . .

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5.1. 5.1. Diag Diagra rama ma de la expe experi rien enci cia a de de la la vel veloc ocid idad ad del del son sonid ido o . . . . . . . . . . . . 5.2. Análisis del tiempo transcurrido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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6.1. Diagrama de la experiencia Ley de Boyle . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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7.1. Diagrama de de la la ex experi perie encia os oscilac lación de de un un re resorte . . . . . . . . . . . . .

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8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.

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9.1. 9.1. Diag Diagra rama ma de la expe experi rien enci cia a de de tra trans nsfe fere renc nciia de de ca calor lor . . . . . . . . . . . . . 9.2. Análisis gráfi ráfico de la di diferencia de tempe mperatura turass . . . . . . . . . . . . . . .

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10.1 10.1.. Diag Diagra rama ma de la expe experi rien enci cia a de de fue fuerz rza a co concu ncurren rrente tess . . . . . . . . . . . . . .

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11.1. 11.1. Web Web PhET Simulac Simulacion iones es interac interactiv tivas as de la 11.2. Interactive P Ph hysics, tra transferencia de de c ca alor lor. 11.3. JavaOptiv tivs, Pr Presentac tacion de de ap aplicación. . . 11.4. Open pen Source Physics, pagina principal. . .

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2.1. Péndulo simple

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Diagrama de la exper periencia Montaje del Eq Equipo Montaje del Equipo . . . . . . . . . . . . . . . Resortes en serie . . . . . . . . . . . . . . . . . Resortes en paralelo . . . . . . . . . . . . . . . Disposición final de los resortes . . . . . . . . .

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Universi Universidad dad de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Color Colorado ado (USA). (USA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ÍNDICE DE FIGURAS

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11.5. Efecto foto eléctrico . . . . . . . . 11.6. Energías cinética ,pot potencial y total 11.7. Exp erimento de Young . . . . . . . 11.8. Nebulosa espiral . . . . . . . . . .

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A.1. Sensor de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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B.1. Esquema del informe de labor boratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.2. Program ramas a instala talarr pa para trab rabajar en La LaTeX . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Laborato Laboratorio rio de Fisica Fisica

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