Pràctiques de Física de 1r de Batxillerat

  • Published on
    07-Mar-2016

  • View
    217

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Prctiques de Fsica de 1r de Batxillerat

Transcript

  • 15 aniversari

    QUADERN DE PRCTIQUES DE

    FSICA

    1r de BATXILLERAT

  • 15 aniversari

    PRCTICA 1: EL PNDOL SENZILL. MESURA DE LACCELERACI DE LA GRAVETAT. 1.- OBJECTIUS

    2.- FONAMENT TERIC Un pndol senzill es construeix agafant una corda de longitud r i fixant un dels seus extrems. De laltre extrem es penja un objecte pesat de massa m, i es fa oscillar separant-lo un cert angle respecte de la seva posici dequilibri vertical. Sanomena oscillaci completa quan deixant anar el pndol des duna certa posici aquest torna a la mateixa posici amb les mateixes condicions de moviment. Sanomena perode, T, el temps que triga el pndol en fer una oscillaci completa. 3.- MATERIAL 4.- PROCEDIMENT 1)Talla un tros de corda d1m de longitud i lliga-hi en un extrem lesfera petita. 2) Fixa laltre extrem de la corda a un suport de manera que lesfera quedi penjant 30cm. (l1) 3) Separa el pndol de la seva posici dequilibri un angle petit ( uns 5 aproximadament ) i compta el temps (t1) de 10 oscillacions completes. 4) Separa el pndol de la seva posici dequilibri un angle petit ( uns 10 aproximadament ) i compta el temps ( t2) de 10 oscillacions completes. 5) Augmenta la longitud de la corda fins a 60cm. (l2) 6) Repeteix els passos 3) i 4) i anotem t3 i t4. 7) Augmenta la longitud de la corda fins a 90cm. (l3) 8) Repeteix els passos 3) i 4) i anotem t5 i t6. 9) Repeteix tots els passos amb lesfera gran i anota els temps: t7 , t8 , t9 , t10 , t11 i t12.

  • 15 aniversari

    5.- DADES

    30cm

    60cm

    90cm

    Angle petit

    Angle gran

    Angle petit

    Angle gran

    Angle petit

    Angle gran

    Esfera petita

    Esfera gran

    6.- CLCULS 1) Calcula el perode, T, de cada moviment estudiat.

    30cm

    60cm

    90cm

    Angle petit

    Angle gran

    Angle petit

    Angle gran

    Angle petit

    Angle gran

    Esfera petita

    Esfera gran

    2) Calcula el quocient T2/r , agafant com a valors els corresponents a lesfera petita i a langle petit i anomenals K1 , K2 i K3.

    ESFERA PETITA i ANGLE PETIT

    r1

    T1

    K1

    r2

    T2

    K2

    r3

    T3

    K3

  • 15 aniversari

    7.- GRFIQUES 1) Representa grficament T/r , agafant com a valors els corresponents a lesfera petita i a langle petit. 2) Representa grficament T2/r , agafant com a valors els corresponents a lesfera petita i a langle petit.

  • 15 aniversari

    8.- QESTIONS 1) Langle influeix en el perode? 2) La massa de lesfera influeix en el perode? 3) Qui va ms de pressa, un pndol curt o un de llarg? Per tant, la longitud del pndol influeix en el perode? 4) Qu fareu si un rellotge de pndol savancs? 5) Per qu els rellotges de pndol solen anar malament al mig de lestiu i al mig de lhivern? 6) Per qu per mesurar el T mesurem el temps en fer 10 oscillacions? 7) Compara els valors obtinguts en lapartat 2 dels clculs.

  • 15 aniversari

    8) Dacord amb tot el que sha obtingut en aquesta prctica, escriu lexpressi matemtica que lliga el perode dun pndol senzill amb la seva longitud. 9) Calcula el valor de lacceleraci de la gravetat : g.

    9.- CONCLUSIONS

  • 15 aniversari

    MUNTATGE

  • 15 aniversari

    PRCTICA 2: MOVIMENT RECTILINI UNIFORME: TUB DAIGUA. 1.- OBJECTIUS - Estudiar un moviment rectilini uniforme. - Construir una taula de dades. - Representar e interpretar representacions grfiques. - Treballar de manera neta i ordenada en el laboratori. - Treballar en grup. 2.- FONAMENT TERIC Dacord amb les lleis de Newton, un objecte saccelera quan la fora resultant que se li aplica no s nulla i, a ms a ms, lacceleraci s directament proporcional al valor daquesta. Quan un cos cau verticalment dins un fluid, inicialment, accelera. Per a mesura que el cos guanya velocitat, apareix la resistncia amb el fluid. De fet, el cos continua accelerat fins que les forces sequilibren. En aquest moment lobjecte cau a velocitat constant, s lanomenada velocitat lmit. 3.- MATERIAL - Tub de plstic transparent - 2 taps de goma de diferents mides - Una cinta mtrica - Un cronmetre - Cinta adhesiva de pintor - Fil de pescar, xinxeta i un bis 4.- PROCEDIMENT 1) Tapem el tub de plstic amb un dels taps, el ms gran i que hi vagi b, s clar. 2) Enganxem la cinta de pintor en un lateral del tub i hi fem marques cada 10 cm. 3) Omplim el tub daigua i el fixem perqu quedi totalment vertical. 4) Pesem el tap petit i prenem les mesures necessries per calcular el seu volum. 5) A la part ample de laltre tap hi clavem la xinxeta i hi lliguem el fil de pescar. Aquest fil el subjectarem amb un bis. 6) Deixem caure el tap pel tub en el mateix instant que disparem el cronmetre. 7) Prenem el temps de pas del tap per cada senyal de la cinta. 8) Repeteix el procs tres vegades. 5.- DADES

    Posici/Temps

    10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    t1

    t2

    t3

  • 15 aniversari

    6.- CLCULS I GRFIQUES. 1) Calcula el valor mitj del temps i la incertesa.

    Posici/Temps

    10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    t

    Incertesa

    2) Representa en un grfic la posici en funci del valor mitj del temps trobat. Ajusta la recta de regressi i calcula el pendent.

  • 15 aniversari

    3) Fes un dibuix del tap i calcula el seu volum. 4) Dibuixa un diagrama de les forces que actuen sobre el tap mentre est caient pel tub. Calcula el valor de lempenta que fa laigua sobre el tap. 5) Calcula la fora de fricci sobre el tap si considerem que baixa a velocitat constant. 7.- QESTIONS 1) Fes el dibuix del muntatge de lexperincia.

  • 15 aniversari

    2) Si canviem laigua per un altre lquid, el tap caur a la mateixa velocitat? 3) Qu diu el Principi dArqumedes? 4) Hier II (Hieron, ) (Siracusa abans del 306 aC- 216 aC) fou tir de Siracusa, fill dun siracus notable de nom Hirocles que deia ser descendent de Gel I i duna serventa. El rei Hier II va lliurar or a un artes perqu li fes una corona. Com que el rei sospitava que l' artes lhavia enganyat substituint part de lor per plata, va encarregar a Arqumedes que ho comprovs. Com ho va comprovar? Sen va sortir? Explica la llegenda. 8.- CONCLUSIONS

  • 15 aniversari

    PRCTICA 3: MOVIMENT RECTILINI UNIFORMEMENT VARIAT. 1.- OBJECTIUS - Estudiar el moviment de caiguda lliure. - determinar lacceleraci de caiguda i la dependncia de la massa del cos. - Treballar de manera neta i ordenada en el laboratori. - Treballar en grup. 2.- FONAMENT TERIC La baixada duna bola metllica per un guia dalumini en forma de U, inclinada un cert angle, es pot presentar com una experincia de caiguda lliure alentida. 3.- MATERIAL - Una guia dalumini en forma de U de 2,5m - Una bola metllica - Una cinta mtrica - Un cronmetre - Una vareta metllica - Paper millimetrat - Un retolador 4.- PROCEDIMENT 1) Fem una marca cada 40cm a la guia. Marquem els punts O, A, B, C, D, E i F. 2) Elevem un extrem de la guia per tal que quedi un pla inclinat, uns 15cm. 3) Posem la bola a lextrem superior de la guia, punt O, i la deixem caure. Mesurem amb el cronmetre el temps que triga per arribar al punt A. Ho repetim cinc vegades. 4) Repetim el pas anterior amb cadascun dels punts B, C, D, E i F. 5.- DADES

    Punt / temps (s)

    t1

    t2

    t3

    t4

    t5

    A

    B

    C

    D

    E

    F

  • 15 aniversari

    6.- CLCULS i GRFIQUES 1) Calcula el valor mitj del temps.

    PUNTS

    A

    B

    C

    D

    E

    F

    t(mitjana)/s

    2) Completa la segent taula:

    Posici, x (m)

    0m

    0.4m

    0.8m

    1.2m

    1.6m

    2m

    2.4m

    2x (m)

    t (s)

    t2 (s2)

    2x/t2

    3) Representa grficament 2x respecte t2, ajusta a una recta i calcula el pendent.

  • 15 aniversari

    4) Representa x respecte el temps. QESTIONS 1) Aristtil (384aC-322aC) afirmava que si un cos t el doble de massa que un altre tardar la meitat de temps per fer un moviment donat. Aquesta idea i daltres proposades per Aristtil van perdurar durant segles sense que ning goss rebatre-les. Per al segle XVI, Galileo Galilei (1564-1642) dissenya un experiment que li permet qestionar la idea dAristtil. A quines conclusions va arribar Galileo Galilei?

  • 15 aniversari

    2) Quin tipus de moviment realitza la bola? Raona la resposta comparant el temps que triga la bola per a recrrer un tram (40cm) respecte al temps que triga en fer el tram anterior. 3) Quina s la pendent de la recta de la primera grfica?

  • 15 aniversari

    4) Compara aquest valor amb la mitjana dels valors obtinguts a la taula 2x/t2. 5) Qu canviaria si augmentssim langle dinclinaci de la guia? 6) Quina seria lacceleraci de la bola si langle dinclinaci saprops a 90? 7) Qu passaria si agafssim una bola amb el doble de massa? 8) Qui tenia ra Aristtil o Galileo Galilei?

  • 15 aniversari

    MUNTATGE

  • 15 aniversari

    PRCTICA 4: FEM PUNTERIA. 1.- OBJECTIUS - Estudiar el tir parablic experimentalment i tericament. - Saber discutir i comparar un resultat teric amb el corresponent resultat experimental. - Treballar de manera neta i ordenada en el laboratori. - Treballar en grup. 2.- FONAMENT TERIC Quan llancem un cos en una direcci no vertical, cau descrivint una corba. Aquest moviment anomenat tir horitzontal o tir oblic, ser parablic si la trajectria que el cos descriu s una parbola. Aix succeeix quan la nica fora que actua sobre el cos s el pes. Aix el tir parablic s un cas particular del moviment amb acceleraci constant 3.- MATERIAL - taula - guia metllica o de plstic - bola de ferro - llibres - regle - cinta adhesiva - cronmetre 4.- PROCEDIMENT 1.- Preparem el muntatge segent: 2.- Calculem labast mxim tericament.

    2.1.- Anotem les dades inicials: , xo i yo .

    2.2.- Calculem la velocitat inicial amb la qual surt la bola del pla inclinat, suposant que no hi ha fregament i que la bola cau lliscant i no rodant.

    2.3.- Calculem labast mxim. 3.- Determinem experimentalment labast mxim. 4.- Discutim les diferncies entre el resultat teric i el resultat experimental, si existeixen.

  • 15 aniversari

    5.- CLCUL TERIC DE LABAST MXIM 5.1.- Dades inicials: = xo = yo = 5.2.- Calculem langle . 5.3.- Calculem la velocitat inicial amb la qual surt la bola de la guia.

  • 15 aniversari

    5.4.- Calculem tericament labast mxim. 6.- CLCUL DE LABAST MXIM EXPERIMENTALMENT

    1

    2

    3

    MITJANA

    ARITMTICA

    ABAST (m)

    7.- DISCUSSI 1.- Compara el resultat experimental i el teric.

  • 15 aniversari

    PRCTICA 5: PRINCIPI DACCI I REACCI. 1.- OBJECTIUS - Comprovar la tercera llei de Newton tot aplicant el principi dArqumedes. - Saber treballar en equip dins el laboratori de fsica, tot utilitzant material de prctiques. 2.- FONAMENT TERIC Enunciat de la tercera llei de Newton. Enunciat del principi dArqumedes. MATERIAL - un dinammetre - un fil prim - un tap de goma o un tac de qualsevol material - un got de plstic - aigua PROCEDIMENT 1.- Determinem el pes ( P1 ) del tap de goma o tac de qualsevol material. 2.- Submergim el tap penjat del dinammetre dins laigua, per sense arribar a tocar el fons del got. Anotem el que marca el dinammetre ( P1 ). 3.- Determinem el pes ( P2 ) del got amb aigua. 4.- Pesem el got ( P2 ) , per amb el tap submergit a laigua, subjectant-lo amb el fil de manera que no toqui el fons del got.

  • 15 aniversari

    P1 P1 P2 P2 DADES Pes del tap = P1 = ________ Pes del tap dins del got = P1 = ________ Pes del got amb aigua = P2 = ________ Pes del got amb el tap submergit = P2 = ________ CLCULS i QESTIONS 1.- A qu es deu la diferncia entre P1 i P1 ? Quin nom rep? 2.- Si calcules la diferncia entre P2 i P2, qu observes? A qu es deu aquesta diferncia?

  • 15 aniversari

    3.- Fes un dibuix on es vegin clarament les forces dacci i reacci que actuen sobre el tap de goma quan est submergit en aigua en el vas de precipitats. 4.- Explica la llegenda dArqumedes i el seu fams principi.

  • 15 aniversari

    PRCTICA 6: DETERMINACI DEL COEFICIENT DE FREGAMENT ESTTIC, e. PROBLEMA 1 Donat aquest sistema: a) Fes el muntatge adequat. b) Calcula el coeficient de fregament esttic entre el cos 1 i la superfcie de la taula. c) Elabora linforme de prctiques. A1) Canvia el tac de fricci 1 per un altre de diferent superfcie i fes els clculs de nou. A2) Canvia la superfcie posant, per exemple, un paper de vidre fixat a la taula i fes els clculs de nou.

    M1

    Porta pesos

    ACTIVITATS DAMPLIACI

  • 15 aniversari

    PROBLEMA 2 Donat aquest sistema: a) Fes el muntatge adequat. b) Calcula el coeficient de fregament esttic entre el cos 1 i la superfcie del pla inclinat. c) Elabora linforme de prctiques. A1) Canvia el tac de fricci 1 per un altre de diferent superfcie i fes els clculs de nou. A2) Canvia la superfcie posant, per exemple, un paper de vidre fixat al pla inclinat i fes els clculs de nou.

    M1

    Porta pesos

    ACTIVITATS DAMPLIACI

  • 15 aniversari

    PRCTICA 7: DETERMINACI DE LA CONSTANT DUNA MOLLA. 1.- OBJECTIUS - Determinar la constant elstica duna molla pel mtode esttic. - Determinar la constant elstica duna molla pel mtode dinmic. - Saber treballar en equip dins el laboratori de fsica, tot utilitzant material de prctiques. 2.- FONAMENT TERIC Enunciat de la llei de Hooke: 3.- MATERIAL - Molles diferents - Regle graduat - Suport - Balana electrnica - Pina i nou - Portapesos i pesos - Cronmetre

    MTODE ESTTIC

    4.- PROCEDIMENT 1.- Fem el muntatge adequat: agafem el suport i subjectem una pina amb lajuda duna nou i hi pengem la molla de longitud coneguda. 2.- Pengem el portapesos a la molla i el regle de manera que permeti mesurar lallargament de la molla. 3.- Anem afegint pesos i mesurant els corresponents allargaments de la molla. 5.- DADES 1) Longitud de la molla , l0 = ________ l0 = ________ m

  • 15 aniversari

    2) Omple aquesta taula:

    m (g)

    m (kg)

    P (N)

    x (cm)

    x (m)

    6.- CLCULS, GRFICS i QESTIONS 1.- Representa grficament el pes en funci de lallargament.

  • 15 aniversari

    2.- Quin tipus de funci existeix entre la fora i lallargament? 3.- Calcula lequaci de la funci representada. 4.- Calcula el valor de la constant de la molla i dedueix-ne les unitats. 5.- Quina massa caldria penjar per tal que lallargament fos de 5 cm?

  • 15 aniversari

    MTODE DINMIC

    7.- PROCEDIMENT 1.- Determinem la massa de la molla, m0. 2.- Subjectem verticalment la molla a la pina del suport. 3.- Pengem una m...