137201842 Informe de Laboratorio de Fisica General 1 y 2

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

Laboratorio de Física General

Componente práctico – código del curso: 100413

INFORME DE LABORATORIO

PRACTICA NO.1 - PROPORCIONALIDAD DIRECTA Y MEDICIÓN

PRESENTADO POR

MARGARITA ROSA FLORIAN LÓPEZ C.C. 1 085 175 128

Correo: [email protected]

CURSO: FÍSICA GENERAL

CÓDIGO: 100413_438

TUTORA:

FLORELVA ROZO

CEAD LA GUAJIRA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICA, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

MAICAO – GUAJIRA

ABRIL DE 2013




INTRODUCCIÓN

El siguiente informe nos muestra el resultado de los experimentos realizados con

relación a la proporcionalidad directa y la medición. En este informe se identifican

todos y cada uno de los elementos y aparatos que se utilizaron en el desarrollo del

componente practico, elementos como: La balanza, Probeta graduada, cinta

registradora, el Calibrador, el Tornillo micrométrico, etc.

A continuación se presenta un informe detallado de los resultados obtenidos en la

práctica No. 1 denominada proporcionalidad directa y medición.




OBJETIVOS

Evaluar el buen manejo de los instrumentos de medición.

Poner en práctica las bases teóricas expuestas en la temática de

proporcionalidad, mediciones, magnitudes y errores de medición.

Saber interpretar los resultados arrojados en cada una de las mediciones, que

arrojaron los instrumentos utilizados en la práctica.




MARCO TEÓRICO

¿Qué es proporcionalidad? Es bien sabido que la proporcionalidad es una relación entre magnitudes

medibles, es decir la relación que se establece entre dos magnitudes para verificar

si sus movimientos se atan a un numero en común; que será un numero

constante.

La proporcionalidad se encuentra divida en dos tipos que son:

Proporcionalidad directa: Dos magnitudes son directamente proporcional si al

aumentar una, e inmediatamente aumenta la otra en la misma proporción.

Ejemplo: dadas dos variables X e Y, se dice que Y es directamente

proporcional a X si hay una constante K distinta de cero tal que Y= KX.

Proporcionalidad inversa: Es el aumento de una de las dos magnitudes y la disminución del mismo valor en la otra.

¿Qué es variable?

Variable es una característica (magnitud, vector o número) que puede ser medida,

adoptando diferentes valores en cada uno de los casos de un estudio.

Las variables según su influencia se clasifican en:

Variable dependiente: Propiedad o característica que se trata de cambiar

mediante la manipulación de la variable independiente. La variable

dependiente es el factor que es observado y medido para determinar el efecto

de la variable independiente.

Variable independiente: Variable que puede cambiar libremente su valor, así

como el primero, sin que su valor se vea afectado por alguna otra(s)

variable(s). Generalmente, una variable independiente es la entrada de una

función y normalmente se denota por el símbolo x, en tanto que

frecuentemente y se reserva para la variable dependiente. Por ejemplo, en y =

f(x) = x 2, x es la variable independiente y y es la variable dependiente. Se

permite que la variable x cambie libremente, en tanto que el valor de y tiene

que cambiar conforme cambia x.




PROBLEMA. En la medición de un líquido:

¿Cuales serian estas variables?

RTA. En este caso la variable independiente vendría siendo el Líquido (agua) y la

variable dependiente seria entonces la probeta.

¿Cuál sería la constante de proporcionalidad?

RTA. Es el valor que se obtiene al dividir los resultados de las variables.

PROBLEMA. En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para

realizar mediciones:

¿En qué consiste la medición de longitudes?

RTA. Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de

veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud.

¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos?

RTA.

El calibrador graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de

0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de

0.00’’ y de 1/1 28″. Y el tornillo micrométrico tiene una precisión de 0.01 mm.

¿En qué área se utilizan?

RTA. Estos instrumentos se suelen emplear en Química, física, mecánica,

electrónica, etc. El calibrador y el tornillo micrométrico se emplea comúnmente en

los talleres de máquinas herramientas, o sea tornería, fresado, ajuste mecánico,

etc.; también se utilizan en la mecánica automotriz, especialmente en el área de

rectificado de motores, y ajustes generales de distancias como en el diferencial,

etc.




PROCEDIMIENTO 1 Primera parte: 1. Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.

Materiales

Probeta graduada de 100ml

Un vaso plástico

Balanza

Agua

Papel milimetrado

Calibrador

Tornillo micrométrico

Materiales para medir su espesor (lámina, lentes, esferas, tornillos, etc.) Balanza: Es una herramienta de laboratorio, la cual utilizamos para medir el peso

de varios elementos, la balanza es sensible a cualquier mínimo peso, por lo cual

nos arroja resultados precisos y su objetivo es determinar la masa de una

sustancia o pesar una cierta cantidad de la misma.

2. Calibre el cero de la balanza

3. Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0 RTA. Se determino la masa de la probeta graduada 100ml, la cual arrojo un

resultado de 21gr y se tomo este valor como m0 = 21g




4. Vierta 10ml, 20ml, 30ml, hasta llegar a 100ml, de liquido en la probeta y determine en cada caso la masa de la probeta mas el liquido MT

RTA. Después de haber determinado la masa de la probeta sin el líquido, se procedió a realizar las mediciones y determinaciones de la masa de la probeta + el líquido en la balanza. Empezando desde 10ml hasta llegar a 100ml tal y cual como se presenta en la tabla anterior. a. Determine correctamente cual es la variable independiente RTA. La variable independiente en esta experiencia seria el líquido (agua).

b. Determine la variable dependiente RTA. La variable dependiente es la masa total (masa de la probeta + el liquido)

5. Calcule la masa del Líquido ML sin la probeta para cada medición.

RTA. MT– M0= ML

MEDIDAS MASA PROBETA + LIQUIDO

10ml 31gr

20ml 41gr

30ml 51gr

40ml 61gr

50ml 71gr

60ml 81gr

70ml 91gr

80ml 101gr

90ml 111gr

100ml 121gr

Medida MT – M0 ML

10ml 31 - 21 10gr

20ml 41 - 21 20gr

30ml 51 - 21 30gr

40ml 61 - 21 40gr

50ml 71 - 21 50gr

60ml 81 - 21 60gr

70ml 91 - 21 70gr

80ml 101 - 21 80gr

90ml 111 - 21 90gr

100ml 121 - 21 100gr




6. Registre estos resultados en la siguiente tabla:

Registro de datos de experiencia Tabla 1

V (ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

MT (g) 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121

ML(g) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

K 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

7. Trace una grafica masa-liquido Vs volumen

8. Calcule la constante de proporcionalidad RTA. Para calcular la constante de proporcionalidad de realizo la siguiente operación:

D= 10 10 = 1

D= 20 20 = 1

D= 30 30 = 1 D= 40 40 = 1 D= 50 50 = 1

D= 60 60 = 1

D= 70 70 = 1

D= 80 80 = 1 D= 90 90 = 1 D= 100 100 = 1

Luego sumamos los resultados y lo dividimos entre 10, su resultado será la constante de proporcionalidad.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 10 Entonces 10 10 = 1, por lo tanto la constante de proporcionalidad es igual a 1.

10 20

30 40

50 60

70 80

90 100

0

20

40

60

80

100

120

31 41 51 61 71 81 91 101 111 121

Grafico

Serie 1

Masa - liquido

Volumen




PROCEDIMIENTO 2 Segunda parte: 1. Identifique los objetos que usara en la práctica. Materiales

Calibrador

Tornillo micrométrico

Materiales para medir su espesor (prisma rectangular, cilindro, etc.) 2. Determine y registre cual es la precisión del aparato.

Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm.

Tornillo micrométrico: cuenta con un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.

3. Haga un dibujo de la pieza problema (prisma rectangular, cilindro, etc.) e

identifique sobre el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida debe realizarse al menos tres veces y se tomara el valor medio de todas ellas).

RTA. Prisma rectangular Cilindro




4. Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.

Registro de medidas

Prisma rectangular Medidas Calibrador

Longitud 65 mm 65 mm 0.05

Profundidad 26 mm 26 mm 0.05

Altura 28 mm 28 mm 0.05

Volumen del prisma rectangular: V= L * P * A V= 65 * 26 * 28 = 47320 mm3

Cilindro Medidas Calibrador

Altura 48.00 mm 48.00 mm 0.05

Diámetro externo 32 mm 32 mm 0.05

Diámetro interno 16 mm 16 mm 0.05

Volumen del Cilindro:

48= 2 * * r

V= * * h

V= * * 48 = 8778.64 mm3

5. Complete la siguiente tabla:

Tabla 2

Medidas 1 2 3 4 5 Promedio Pieza 1 65 64.99 64.98 65 64.99 64.992 Pieza 2 48 47.99 47.98 48 47.99 47.992

PROCEDIMIENTO CON EL TORNILLO MICROMÉTRICO O PALMER Repita los pasos anteriores con el tornillo micrométrico o de palmer ahora utilizando la siguiente tabla:

Tabla 3

Medidas 1 2 3 4 5 X Pieza 1 64.97 64.96 64.95 64.97 64.96 64.962 Pieza 2 47.97 47.96 47.95 47.97 47.96 48.008




INFORME PRÁCTICAS 1 La mañana del día sábado 13 de abril, un grupo de estudiantes del curso de física

general y un asesor de prácticas de laboratorio Alfredo Gámez, se reunieron en el

Cead La Guajira – Riohacha para desarrollar dos componentes prácticos del curso

de física general. La primera práctica denominada Proporcionalidad directa e

inversa y mediciones, buscaba que cada uno de los estudiantes familiarizara con

los instrumentos de laboratorios y los materiales que utilizarían en dicha práctica.

Se desarrollo como primera medida el reconocimiento de cada uno de los

instrumentos y materiales a utilizar en el laboratorio como son: La probeta, la

balanza, agua, papel milimetrado, vaso, calibrador, tornillo micrométrico,

materiales para medir (prisma rectangular, cilindro, etc.)

Se identifico el primer instrumento la balanza, siendo esta una herramienta muy

utilizada para medir el peso y la masa de muchos elementos. Con ella se pudo

calcular la masa de la probeta graduada que fue de 21gr. Este valor se represento

como M0, después se comenzó a medir y pesar la cantidad de liquido que contenía

la probeta; empezando desde 10ml hasta llegar a 100ml.

Seguidamente se determino que la variable independiente para este estudio es el

agua y la dependiente es la probeta o masa, pues esta depende de la cantidad de

agua que se adicione. Un ejemplo claro que se puede observar es en la grafica de

relación masa – liquido VS volumen. Como parte final de esta primera parte del

procedimiento se calculo la constante de proporcionalidad, la cual arrojo un

resultado igual a 1.

Para la segunda parte de esta práctica se emplearon instrumentos o aparatos de

medición como: el calibrador y el tornillo micrométrico.

Con el tornillo micrométrico pudimos medir dimensiones muy pequeñas ya que

este es capaz de medir milésimas de milímetros la usamos para longitudes

menores de las que puede medir el calibrador. Si en un tornillo micrométrico la

escala fija esta graduada en medios milímetros, o sea el paso de la rosca es esa

distancia, y la móvil tiene 50 divisiones, la precisión con que se puede medir una

longitud será de 1/100 de milímetro.

Calibrador: con este instrumento medimos espesores diámetros interiores de

algunos elementos.




CONCLUSIONES

En el siguiente laboratorio se pudo observar que el volumen y la masa son

directamente proporcionales, porque en la medida de aumenta o disminuye la

masa, el volumen también aumenta o disminuye.

La variable independiente es aquella cuyo valor no dependen de ningún otro

por lo tanto esta siempre va estar dirigida o relacionada con el eje X.

La física es la ciencia que le permite al hombre identificar, comprender,

analizar y justificar cada uno de los fenómenos que hacen parte del diario vivir.




BIBLIOGRAFÍA

Torres Galindo, D. (2012). Modulo de Física general. Bogotá, Colombia: Escuela

de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería. UNIVERSIDAD NACIONAL

ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.

http://books.google.com.co/books?id=OkiOts4dY2IC&pg=PA10&lpg=PA10&dq=proporcionalidad+directa+e+inversa+en+fisica&source=bl&ots=FroVWcUvhM&sig=Wks35ZmAaewKBsxCziHEjleI&hl=es&sa=X&ei=JKVxUe2CO4a_0AHH4oCIDg&ved=0CF4Q6AEwBg#v=onepage&q=proporcionalidad%20directa%20e%20inversa%20en%20fisica&f=false http://www.mysvarela.nom.es/quimica/practicas_eso/medidas_liquidos.htm http://profemate.comunidadviable.cl/proporcion-directa-e-inversa

http://books.google.com.co/books?id=OkiOts4dY2IC&pg=PA10&lpg=PA10&dq=proporcionalidad+directa+e+inversa+en+fisica&source=bl&ots=FroVWcUvhM&sig=Wks35ZmAaewKBsxCziHEjleI&hl=es&sa=X&ei=JKVxUe2CO4a_0AHH4oCIDg&ved=0CF4Q6AEwBg#v=onepage&q=proporcionalidad%20directa%20e%20inversa%20en%20fisica&f=false





http://www.mysvarela.nom.es/quimica/practicas_eso/medidas_liquidos.htm

http://profemate.comunidadviable.cl/proporcion-directa-e-inversa




INFORME DE LABORATORIO

PRACTICA NO. 2 – CINEMÁTICA Y FUERZAS

PRESENTADO POR

MARGARITA ROSA FLORIAN LÓPEZ C.C. 1 085 175 128

Correo: [email protected]

CURSO: FÍSICA GENERAL

CÓDIGO: 100413_438

TUTORA:

FLORELVA ROZO

CEAD LA GUAJIRA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICA, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

MAICAO – GUAJIRA

ABRIL DE 2013




INTRODUCCIÓN

El siguiente informe trata sobre el desarrollo de la práctica No. 2 denominada

Cinemática y fuerza, esta se componen de dos fases en las que se aplican las

bases teóricas vistas y relacionadas con la Cinemática y la fuerza.

En la primera fase de la práctica se muestran los resultados obtenidos en la

práctica relacionada con el tema de movimiento rectilíneo, uniforme y

uniformemente variado. En la segunda fase se expresan las condiciones de

equilibrio o las fuerzas necesarias que se implementaron para que el sistema

estuviera en equilibrio.




OBJETIVOS

Comprobar algunas de las leyes de la cinemática

Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas.

Reconocer las graficas de los movimientos rectilíneos acelerados.




MARCO TEÓRICO ¿Qué es el movimiento? Estamos rodeados de cosas que se mueven. A veces es fácil observar el

movimiento; un coche que avanza por la calle, el giro de sus ruedas… Otras veces

no resulta tan sencillo. Por ejemplo, si observamos un vaso de agua encima de

una mesa seguramente diremos que el agua no se mueve… sin embargo, las

moléculas de agua están moviéndose constantemente, pero no solo eso… el vaso

se encuentra en la Tierra, y ésta se mueve girando sobre sí misma y

trasladándose alrededor del Sol, que también se mueve.

Entonces definimos movimiento, como el cambio de posición a medida que

transcurre el tiempo respecto a un sistema de referencia. Cuando estudiamos el

movimiento de un cuerpo, puede interesarnos solamente conocer cómo es o

puede interesarnos saber por qué tiene las características que observamos en él.

La Cinemática se ocupa de describir los movimientos y determinar cuáles son sus

características mientras que la Dinámica estudia las relaciones que existen entre

las fuerzas y las alteraciones que éstas provocan en el movimiento de los cuerpos.

Tipos de movimiento:

El movimiento rectilíneo: es aquel que ocurre en línea recta.

El movimiento rectilíneo uniforme acelerado: es aquel donde la velocidad es constante en el tiempo, es decir su aceleración es nula.

Movimiento circular: se produce cuando su trayectoria se convierte en una circunferencia.

Movimiento parabólico: sucede cuando la trayectoria de un objeto es parabólico.

El equilibrio Un equilibrio se da cuando dos fuerza con igual magnitud pero con sentido contario chocan provocando que se anulen y produzcan el equilibrio físico. Sistema en equilibrio Un sistema está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas aplicadas a un

objeto da por resultado 0. Esto en la práctica, se calcula usando todos los




componentes de los distintos vectores fuerza aplicados al cuerpo. O sea, haces la

suma de todas las componentes (con sus signos, que indican el sentido) en un eje

x, y eso debe dar 0, lo mismo para el eje y, si estamos en un plano, y para el eje z,

si estamos en el espacio de tres dimensiones donde nos movemos.

PROBLEMA.

¿Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo?

Existen dos funciones que son:

Vf = Vo + a * t

Xf = Xo + Vo*t + 1/2a*t^2 Donde: Vf = Velocidad final Vo = inicial Xf = Posición final Xo = inicial a = aceleración t = tiempo

PROCEDIMIENTO

Primera parte: Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.

Materiales

Cinta

Registrador de tiempo

Una polea

Un carrito

Una cuerda

Un juego de pesas 1) Pida al tutor instrucciones para utilizar la cinta registradora y el

registrador de tiempo.

2) Corte un pedazo de cinta aproximadamente de 1.50m de largo.




3) Conecte el registrador de tiempo a la pila y suelte el carrito para que este se deslice libremente por la superficie de la masa.

Figura 1

4) Tome como medida de tiempo el que transcurre entre 11 puntos es decir 10 intervalos, (se podría tomar otro valor pero este es el más aconsejable). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1.00 1.09 1.22

5) Complete la siguiente tabla:

Tabla 4 Orden del intervalo

de tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Velocidad Media 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1.00 1.09 1.22

6) Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un grafico V x t y

determine qué tipo de función es.

Esta es una función exponencial debido a las curvaturas que esta sufre en algunos intervalos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Serie 1 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1 1.09 1.22

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Ve

loci

dad

Tiempo




7) Con base en los datos de la anterior tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, asi:

Registre los resultados en la siguiente tabla:

Tabla 5 Orden del intervalo de

tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Aceleración 0.28 0.11 0.14 0.09 0.14 0.06 0.09 0.09 0.09 0.13

8) Complete la siguiente tabla tomando toda la distancia recorrida incluyendo la de anteriores intervalos de tiempo.

Tabla 6 Tiempo transcurrido

hasta el n-esimo segundo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Distancia recorrida 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 60cm 70cm 80cm 90cm 100cm

Segunda parte:

Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.

Materiales

Dos soportes universales

Dos poleas

Juegos de pesitas

Dos cuerdas

Un transportador




Monte los soportes y las poleas como se indica:

Figura 2

1. Tome varias pesitas y asígneles el valor M3

2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibren el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papel milimetrado.

ÁNGULOS GRADOS

F1 45°

F2 20°

F1 - F2 77°

VALORES 1

M1 =50GR

M2 =70GR

M3 =90GR

M150gr

0

M390gr

0 M270gr

0




3. Repita los pasos 2 y 3 con diferentes valores para M1, M2 y M3.

VALORES 2

M1 =45GR

M2 =35GR

M3 =55GR

ÁNGULOS GRADOS

F1 34°

F2 50°

F1 - F2 79°

VALORES 3

M1 =60GR

M2 =40GR

M3 =70GR

ÁNGULOS GRADOS

F1 31°

F2 60°

F1 - F2 87°

M145gr

M235gr

M355gr

M160gr

M370gr

M240gr




INFORME PRÁCTICA 2

La mañana del día sábado 13 de abril, un grupo de estudiantes del curso de física

general y el asesor de prácticas de laboratorio Alfredo Gámez (tutor), se reunieron

en el Cead La Guajira – Riohacha para desarrollar el componente práctico No.2

del curso de física general.

Para la primera fase de esta práctica se utilizaron elementos como: carrito,

cronometro, cuerda, poleas, pesitas, poleas, etc. Con esto se procedió a realizar el

montaje del experimento de cinemática. Como primer paso se tomaron las

medidas de tiempo, siendo estas intervalos de 10 y se procedió a calcular la

velocidad media; los datos arrojados fueron registrados en una tabla de valores.

Acto seguido se elaboro una grafica de relación velocidad Vs tiempo con la cual se

buscaba registrar los datos de la tabla anterior. Después se calculo la aceleración

del carrito en cada intervalo de tiempo y los datos fueron registrados en la tabla de

valores. Por último se determino y anoto las distancias recorridas en los intervalos

de tiempo. En fin este experimento de cinemática evidenciamos el Movimiento

Uniformemente Variado, el cual es aquel cuya rapidez varía (aumenta o

disminuye) en una cantidad constante en cada unidad de tiempo, la aceleración

representa la variación (aumento o disminución) de la rapidez un cada unidad de

tiempo. Se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el modulo de la

velocidad varia proporcionalmente al tiempo. Por consiguiente, la aceleración

normal es nula porque la velocidad varía uniformemente con el tiempo.

En la segunda fase de la práctica se trabajo con el tema relacionado con el

equilibrio, por lo cual se utilizaron los siguientes elementos: soportes universales,

poleas, cuerdas, pesas, transportador, etc.

La práctica consistía en equilibrar el sistema planteado, por lo que se comenzó a

utilizar pesas con valores diferentes hasta llegar a equilibrar el sistema; hecho que

se desarrollo satisfactoriamente.




CONCLUSIONES

Vemos que cada vez que cambiamos los diferentes pesos los respectivos ángulos también varían.

Comprobamos que para que el sistema este en equilibrio la sumatoria de fuerzas en X debe ser 0, al igual que la sumatoria de fuerzas en Y.

Se observo que la masa M3 es el equivalente a la sumatoria de la M1 y M2.

Las poleas en el sistema cambian de sentido a la fuerza aplicada a las masas M1 y M2.




BIBLIOGRAFÍAS

Torres Galindo, D. (2012). Modulo de Física general. Bogotá, Colombia: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.

Sepúlveda M, E. (2011). Física en Línea - Unidad 4 Cinemática. Recuperado de: https://sites.google.com/site/timesolar/inicio, 15 de abril de 2013.

https://sites.google.com/site/timesolar/inicio

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