INDICE

Experimento nº1

Movimiento oscilatorio de un péndulo simple…………..……..…..……….…….……………2

Experimento n°2

Masa resorte vertical………………………………………….………….…………………………4

Experimento n°3

Sistemas ondulatorios-ondas en la superficie del agua…………………….………………………7

Experimento n°4

Sistemas ondulatorios-ondas en las cuerdas……………………..….……………………..………9

Experimento n°5

Transmisión de ondas…………………………………………………………….……………….13

Experimento n°6

música con las copas ……………………………………………………………………………..14

Experimento n°7

Música en las botellas…………………………………………………………………………..…15

Experimento n°8

Hablando como un robot………………………………………………………………………..…16

Bibliografía…………………………………………………………..…..……………………….18

EXPERIMENTO N º1

MOVIMIENTO OSCILATORIO DE UN PÉNDULO SIMPLE

1.- OBJETIVO.-

Mostrar que todo el mundo vibra y que son oscilaciones, ondas.

Medir el tiempo que necesita el péndulo para efectuar 20 vibraciones completas.

Calcular el periodo y la longitud del péndulo.

Determinar de qué manera generan variaciones en el periodo pendular cuando se altera la

longitud del péndulo y la masa del péndulo, a través de cálculos obtenidos de la experiencia.

2.- MATERIALES

Péndulo Cuerda delgada de 0,3 m. y0,6 m. Cuerpos pesados Soporte Cronometro

3.- GRAFICO

4.- DESARROLLO.-

1) Fije el extremo de cada cuerda a un soporte cualquiera de manera que la longitud del péndulo

sea de casi 50cm. Póngalo a oscilar y usando un cronometro o un reloj que tenga segundero mida

el tiempo que necesita el péndulo para efectuar 20 o más vibraciones completas. A partir de esta

medición calcule el periodo del péndulo.

2) aumente la longitud del péndulo casi a 2m y repita el procedimiento anterior determinando el

nuevo valor del periodo de oscilación. El periodo pendular, ¿aumento, disminuyo o no se alteró

cuando se incrementó su longitud?.

3) sustituya el cuerpo colgado de la cuerda por otro de diferente masa, sin alterar la longitud del péndulo y mida su periodo. El periodo pendular ¿se volvió mayor, menor o prácticamente no se modificó al cambiar el valor de la masa suspendida de la cuerda?

4) mida cuidadosamente la longitud del péndulo del experimento anterior y como ya se conoce su

periodo, emplee la ecuación para obtener el valor local dela aceleración de la

gravedad. El valor de g que obtuvo ¿se acerca razonablemente a los 9.8 m/s?

5.- CALCULOS

Las tablas de los datos obtenidos son las siguientes:

Longitud:0'6m

Tiempo #1

Tiempo#2

Tiempo #3

Tiempo #4

Tiempo #5

tiempo medio

bolilla 1,65 1,58 1,64 1,62 1,70 1,64

piedrita 1,72 1,58 1,59 1,66 1,70 1,65

piedra 1,60 1,64 1,71 1,58 1,75 1,66

 

Se calculan los tiempos que tarda, el péndulo, en dar una oscilación con diferentes pesos y

longitudes. Hemos puesto cinco tiempos para que haya menos margen de error, los cinco tiempos

se suman y se dividen entre cinco para darnos la media, ese es el tiempo más o menos en que tarda

en dar una oscilación con una longitud y un peso concretos.

6.- CONCLUSION:

Con los resultados de la tabla hemos demostrado que el peso no influye en el tiempo de oscilación

pero la longitud sí que influye, a más longitud más tiempo de oscilación.

El peso no influye porque la gravedad atrae por igual a todos los pesos porque en las oscilaciones

de un péndulo la masa que colgamos no afecta dado que la gravedad atrae a todos los cuerpos con

la misma intensidad, pero la longitud sí que afecta porque a más longitud más trayecto y por tanto

más tiempo para completar el recorrido. La longitud del péndulo si que influye porque contra más

larga sea la cuerda más recorrido debe hacer.

Longitud:0'3m

Tiempo#1

Tiempo#2

Tiempo#3

Tiempo#4

Tiempo#5

tiempo medio

bolilla 1,39 1,38 1,35 1,37 1,32 1,36

piedrita 1,31 1,33 1,38 1,36 1,34 1,34

piedra 1,38 1,38 1,35 1,40 1,32 1,37

EXPERIMENTO N º2

MASA RESORTE VERTICAL

1.- OBJETIVO

Obtener el valor de la constante de elasticidad de un resorte

utilizando un sistema masa-resorte dispuesto  verticalmente. Para ello se ha planteado los

siguientes objetivos específicos: 

Desarrollar habilidades para hacer mediciones de tiempo, longitudes y en la determinación de

valores medios de estas magnitudes.

Comprobar experimentalmente el valor de la constante de elasticidad de dos resortes

conectados en paralelo.

2.-MATERIALES

·         Regla·         Cronometro·         Soporte Universal·         Resorte·         Masas de diferente peso·         Balanza

 3.-GRAFICO

Sistema masa – resorte

4.-PROCEDIMIENTO

1. Se colgó una masa de 50 gramos del extremo del resorte y se midió su estiramiento. 2. Se puso a mover el sistema con oscilaciones pequeñas midiendo previamente la amplitud. Se

obtuvo el periodo de oscilación midiendo el tiempo que realiza 8 oscilaciones. Esta operación se repitió para diferentes valores de amplitud.

3. Manteniendo la amplitud constante, se modificó las masas del sistema consiguiendo diferentes variaciones de posición del sistema masa resorte. Se grafica peso en función de distancia, obteniéndose el valor de la constante de elasticidad del resorte.

4. Se colocan dos resortes paralelamente para suspender los cuerpos y se realiza el mismo procedimiento anterior. Determinando el valor de la constante equivalente.

5.- RESULTADOS OBTENIDOS

1. Sistema masa-resorte vertical: M=50 gr, Xo= 14.8 cm

Tabla 1. Datos obtenidos cuando se varía la amplitud del sistema masa-resorte vertical y se pone a

oscilar, calculando el tiempo para 8 oscilaciones.

Grafica 1. Periodo (T) en función de amplitud (a):

A medida que aumenta la amplitud del resorte, el periodo de oscilación se mantiene constante.

Amplitud=x(cm)

1cm 2cm 3cm 4cm 5cm 6cm

Tiempo=t(s)

5.27 5.30 5.31 5.33 5.34 5.33

5.29 5.33 5.28 5.32 5.31 5.33

5.30 5.32 5.32 5.30 5.32 5.30Periodo=T

(s)0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66

2. Con el sistema masa-resorte vertical con m=50 gr, aumentar masa.

Gráfica 2. Fuerza (w) en función de desplazamiento (x):

La grafica presenta una “recta” creciente, es decir que la fuerza es proporcional a una constante

por el desplazamiento. Como sobre el resorte actúa la fuerza que es el peso de las masas usadas y

conocemos las distancias, entonces es posible

conocer la constante de restitución del resorte a

través de la ecuación: , como el

sistema está en dirección vertical, la aceleración que

influye es la gravitatoria. Por tanto: , es decir

que la pendiente de la gráfica representa la constante de elasticidad del resorte.

5.- CONCLUSION

La constante de elasticidad del resorte (K) se puede hallar a través del cociente entre el peso

de las masas y la longitud correspondiente (mg/x). El sistema masa resorte vertical nos arrojó

como constante de elasticidad del resorte, aproximadamente (5.08±4.6) N/m.

Con la constante de elasticidad del resorte es posible predecir la distancia que se desplazará el

sistema masa resorte con determinada masa, o también, determinar la fuerza necesaria para

estirar a cierta medida el resorte.

La constante de elasticidad equivalente del sistema masa resorte vertical en paralelo es

aproximadamente (10.2±2.04) N/m.

El periodo promedio del sistema masa-resorte utilizado, con masa de 50 kg, es de 0.66

segundos. La amplitud del resorte no influye en el periodo de oscilación, pero si influye la

masa y el tipo de resorte.

EXPERIMENTO N°3

SISTEMAS ONDULATORIOS – ONDAS EN LA SUPERFICIE DEL AGUA

1.-OBJETIVO

.Demostrar de generación de ondas en la superficie de agua

2.-FUNDAMENTO TEORICO

Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el

vacío. Un péndulo físico real es lo que no satisfaga por lo menos uno de las condiciones indicadas

anteriormente. Por tal razón, podemos pensar que el período de oscilaciones de éste depende de

más parámetros que el del péndulo matemático. La lista de estos podría ser siguiente:

R – longitud del hilo (medida del punto de suspensión, del centro de masa),

g – constante gravitacional,

m – la masa del objeto colgado de hilo,

A – amplitud de oscilaciones,

La forma del objeto,

3.- MATERIALES

Bañera o recipiente fondo plano

Linterna o lámpara

Tela oscura

Pedazo de madera o metal

4.-DESARROLLO

Coloque agua en una bañera o en un recipiente grande de plástico con fondo plano. La altura del

agua entre 5-10 cm usando una linterna colocadas arriba del recipiente, ilumine directamente la

superficie del agua tratando de evitar la presencia de otras fuentes de luz.

1) Al golpear con la punta de su dedo la superficie del agua provocara una pulsación circular

veras una cresta de este pulso en forma de una franja circular , percutiendo ahora con una

regla la superficie del agua observaras la propagación de los pulsos rectos en el fondo del

recipiente.

2) Para producir una onda periódica golpee en forma lenta en la superficie del agua

observaras en el fondo del recipiente la longitud de onda.

3) Coloque en la vasija una barrera plana (un pedazo largo de madera, regla, etc.) provocando

un pulso paralelo a la barrera, la reflexión de este pulso cuando llega a la barrera ¿Cuál es

el valor del Angulo de reflexión?

4) Envié una onda de pulsos rectos en dirección a una barrera que intercepte únicamente en

forma parcial cada uno de los pulsos que pasan la forma de la onda después de pasar por la

barrera.

Ahora coloque en el recipiente dos obstáculos en forma de producir un orificio o abertura

entre ellos haga una onda de pulsos rectos se propague en dirección al orificio y observe la

forma de la onda después que pasa por el.

5.- ESQUEMA

6.- CONCLUSION

EXPERIMENTO #4

SISTEMAS ONDULATORIOS – ONDAS EN LAS CUERDAS.

1.-OBJETIVO.-

Hacer entender una razón de porque vibra una cuerda tensada, un alambre delgado con corriente eléctrica en un campo magnético.

2.- FUNDAMENTO TEORICO

Los trocitos (segmentos) de una cuerda interactúan entre si mediante la fuerza de tensión, formando a esta causa un medio para la propagación de perturbaciones (ondas transversales). Cuando la cuerda es finita y extremos de esta están fijos (sujetadas en prensas), las perturbaciones rebotadas de los dos extremos se encuentran en la cuerda, interfieren y forman ondas especiales, llamadas ondas estacionarias, tales que existen puntos en la cuerda que no oscilan. Estos puntos fijos se llaman nodos. Las ondas estacionarias se numeran por el número de crestas que son zonas oscilantes de la cuerda. Los ejemplos de cuatro primeros modos se presentan

3.- MATERIALES

4.- DESARROLLO

Un alambre delgado, sujeto por un extremo, y estirado entre dos soportes móviles A y B por medio de un cuerpo pesado fijado al extremo libre.Accionando el alambre en el punto medio en A y B y dejándole vibrar libremente oscilara con una frecuencia f y emitirá una onda sonora de este Misma frecuencia se puede demostrar que siendo L la longitud de parte de vibrante del alambre (segmento AB) la fuerza que estira el alambre y u la masa por la unidad de longitud del mismo el valor de f esta dado por

F= 1/2L

1.-la frecuencia de vibración del alambre es tanto menor cuanto mayor sea la longitud de su parte vibrante para comprobar si se cumple coloque los soporte A y B cercanos uno de otro y haga vibrar el alambre prestando la atención al sonido. que se emite repetir la operación con los soportes de Ay B a mayor distancia mayor L el sonido emitido será mas grave.Observando en algunos instrumentos de cuerda como la guitarra obtiene diferentes notas con la misma cuerda fijándole con el dedo en puntos diferentes, hacer vibrar la longitud de la parte que vibra logrando así con una única cuerda emitir sonidos de diversos frecuencias2.- con la ecuación citada podemos ver que la frecuencia f de vibración de alambre es tanto

mayor cuando mayor sea la fuerza F que pone en tensión se podrá comprobar si mantiene constante la distancia AB y hace variar el peso colgado del alambre

3.- observe que el valor de f depende de la masa por unidad de longitud d el alambre cuanto mayor sea u tanto menor seria f.tense con la misma fuerza las dos cuerdas de igual longitud pero una mas gruesa que la otra (deferentes valores u) al poner ambas en vibración observe que la cuerda mas gruesa emite un sonido mas grave.(con menor f)

5.- CONCLUSIÓN:

Con lo observado en el experimento podemos concluir que los sonidos más agudos tienen una frecuencia mayor que los sonidos más graves. Esto ocurrió para cada instrumento utiliza

Introducción

A la hora de que te animes a realizar algún experimento es importante que siga los principios del método experimental de manera que puedas solucionar un problema o alguna duda que tengas. Es así que el método experimental requiere:

Elaborar una guía metodológica que le permita organizar tiempo y recursos así como establecer hipótesis, modelos y consecuencias contrastables que conduzcan hacia la resolución del problema planteado.

Obtener información experimental de calidad suficiente que le permita obtener conclusiones válidas y confiables.

Un experimento es un procedimiento mediante el cual se trata de comprobar (confirmar o verificar) una o varias hipótesis relacionadas con un determinado fenómeno, mediante la manipulación de la/s variables que presumiblemente son su causa. La experimentación constituye uno de los elementos clave del método científico y es fundamental para poder ofrecer explicaciones causales.

Durante un experimento se consideran todas la variables que intervienen en un fenómeno determinado, mediante la moderación contralada, en un ambiente adecuado, se debe reproducir el mismo fenómeno pero de una forma controlada y así encontrar las diferentes relaciones entre las variables y el fenómeno investigado.

Es muy importante diseñar un experimento para que pueda ser repetido por otros investigadores, ya que el conocimiento científico debe ser reproducible o replicable, caso contrario, el mismo no tiene validez interna.

Cada repetición del experimento se llama prueba o ensayo.

Esta guía de experimento que proponemos tiene sus propios objetivos que no pueden ser los tuyos puedes adaptarlos a tus circunstancias, y cuando decidas por el experimento para ti es necesario que tengas en cuenta las siguientes preguntas

¿Que se pretende demostrar? Materiales necesarios ¿Cómo lo vamos a hacer? ¿Qué va a hacer cada miembro del equipo? Conclusiones finales

TRANSMISION DE ONDAS

Objetivo:

Descubrimos que las ondas de sonido y las vibraciones se transmiten a través de metales e hilos

simulando las transmisiones de las ondas de radiofónicas, etc.

Materiales

Parrilla de alambre

Cordel

Paja de escoba

Procedimiento

Suspende la parrilla de alambre de un refrigerador o de un horno de un cordel y colócate los

extremos del cordel sobre los oídos, pide a tu compañero que frote suavemente la parilla con los

trozos de paja de escoba y puedes intentar frotar con otros objetos.

Conclusión

Al poner el oído cerca de la parrilla se pueden escuchar las vibraciones que realizan al frotar la parrilla. Esto se debe a que el sonido viaja en forma de ondas que atraviesan el medio, haciendo que las partículas vibren y transmitan esta señal de unas a otras desde el punto de origen hasta el receptor.

Y contrariamente a lo que se podría pensar, el aire no es, ni mucho menos, el medio ideal para realizar este viaje.

En realidad, el sonido se propaga mejor a través de medios sólidos y líquidos que de gaseosos, ya que las partículas que forman aquéllos están más próximas unas a otras.

MUSICA EN LAS BOTELLAS

Objetivo

Descubrimos la dependencia que posee el tono del tiempo que tarda en recorre y la distancia que tenga recorrer o viajar el sonido.

Materiales

Botellas Agua

Procedimiento

Empieza a soplar sobre la boca de la botella de gaseosa, un soplo de aire (compresión) baja por la botella, rebota en el fondo y sube de regreso hasta la abertura. Cuando llega (menos de una milésima de segundo después) perturba el flujo de aire que se está produciendo al soplar sobre la abertura.

Conclusión.

A través de esta experiencia veras que un soplo de aire ligeramente más grande descienda por la botella. Esto sucede una y otra vez hasta que se genera una vibración muy grande que escuchas como un sonido. El tono del sonido depende del tiempo que toma el recorrido de ida y vuelta, que a su vez depende de la profundidad de la botella. Si está vacía, se refuerza una onda larga y se produce un tono relativamente grave. Cuando hay líquido en la botella, el fondo del espacio con aire esta cerca de la boca y el tono es más agudo, puedes hacer tu propia música con una serie de botellas que contengan las cantidades de líquido apropiadas.

MUSICA CON LAS COPAS

Objetivo

Demostramos que se pueden generar de ondas estacionarias a través de la frotación de copas

Materiales

Agua Copa de vidrio.

Procedimiento

Mójate el dedo y frótalo lentamente alrededor del borde de la copa de vidrio, esta debe ser de borde delgado, con la otra mano sujeta la base firmemente sobre la mesa.

Explicación

La fricción del dedo produce ondas estacionarias en la copa del mismo modo que la fricción del arco de un violín produce una onda en las cuerdas del instrumento.

HABLANDO COMO UN ROBOT

Objetivo

Comprobamos como se transmiten las ondas sonoras, como las de cualquier sonido viajan y se distorsionan cuando existe alguna interferencia.

Materiales

Ventilador

Procedimiento

Prende el ventilador en el curso, trata de producir con la boca cerrada un sonido con la frecuencia del ventilador.

Mientras te acercas a su frecuencia escucharas pulsaciones.

Explicación

¿Alguna vez te preguntaste porque cuando te acerca frente a un ventilador y empiezas a hablar tu vos se escucha como al de un robot?

Esto se debe a que la voz a igual que cualquier sonido, viaja en ondas a través del aire, por eso al hablar enfrente del ventilador, te regresa el sonido muy rápidamente, y como quien dice con ondas seguidas, y cortadas, por eso suena como robot.

COMO FINALIZACIÓN TE PROPONEMOS UNA SERIE DE PASOS QUE PUEDES SEGUIR PARA ELABORAR TU INFORME FINAL

La serie de pasos para elaborar un experimento se denomina diseño experimental.

Diseño experimental es el nombre con el que se conoce la serie de pasos que hay que dar para crear un experimento científico, es decir, para responder una pregunta, para llegar a una verdad, para confirmar la veracidad o la falsedad de una hipótesis.

Observación: La observación consiste en la medida y registro de los hechos observables, según el método científico, y por lo tanto, medida por instrumentos científicos. Además, estas observaciones deben ser realizadas profesionalmente, sin la influencia de opiniones o emociones.

Planteamiento del problema de investigación: son las razones que originan la necesidad de investigar, justificándose así la necesidad de hacer la investigación.

Hipótesis: Una hipótesis puede definirse como una solución provisional (tentativa) para un problema dado. El nivel de verdad que se le asigne a tal hipótesis dependerá de la medida en que los datos empíricos recogidos apoyen lo afirmado en la hipótesis. Esto es lo que se conoce como contrastación empírica de la hipótesis o bien proceso de validación de la hipótesis. Este proceso puede realizarse de uno o dos modos: mediante confirmación (para las hipótesis universales) o mediante verificación (para las hipótesis existenciales).

Método: (incluye la elección de los sujetos, para la conformación de la muestra; el procedimiento a seguir, es decir, el tratamiento a aplicar a los sujetos; las variables consideradas: variable dependiente, variable independiente, variables extrañas)

Resultados: aquí se describen cuáles fueron las relaciones observadas entre las variables (si los valores de la variable independiente realmente influyeron significativamente sobre los de la variable dependiente, si hubo tantas variables extrañas como se pensaba o si surgieron otras), para lo cual se añaden a dicha descripción tanto gráficas (de barras, de pastel, etc.) como cuadros.

Conclusiones: En la investigación y la experimentación, las conclusiones son determinaciones hechas mediante el estudio de los resultados del trabajo precedente dentro de una cierta metodología (por ejemplo el método científico). Éstas toman a menudo la forma de teorías. La conclusión es típicamente el resultado de una discusión de las premisas. Sin una discusión de las premisas, no hay conclusión, sólo aseveraciones y sin evidencia, es una alegación. Naturalmente, la precisión de una conclusión dada es dependiente de la verdad de la conclusión elegida

BIBLIOGRAFIA

http://spanish.alibaba.com/product-gs/screw-spring-group-for-physics-experiment-

361235761.html

http://www.google.com.bo/imgres?imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_PpMtm0kQOis/

ShwiDVB

http://www.preparatoriaabierta.com.mx/fisica-3/fisica3-fasc2.php

Libro de Lic. Erlin Quimbay Arias de “ONDAS”

http://html.rincondelvago.com/acustica_ondas-movimiento-ondulatorio-y-sonido.html

“Ondas superficiales en el agua la física” Departamento de Física y Química -FCEIA-

Universidad de Rosario Avenida Pellegrini 250, (2000) Rosario, Argentina

MINISTERIO DE EDUCACIONESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS

“ENRIQUE FINOT”

TEMAS:

Movimiento Ondulatorio AcústicoMovimiento Armónico Simple

INTEGRANTES: Lindira Quispe Mancilla Nelia Sesgua R.

DOCENTE: Lic. Juan Avendaño

ESPECIALIDAD: Fisica-Quimica

CURSO 410

FECHA 24/05/2012

GUIA DEEXPERIMENTOS