- TITULO
- OBJETIVO
- FUNDAMENTO TEÓRICO
- MATERIALES
- METODO DE TRABAJO (PROCEDIMIENTO) : descripción del trabajo realizado y el procedimiento seguido con especial atención a los cálculos realizados (si corresponde) y un dibujo del montaje realizado (IMAGEN)
- CONCLUSIONES (resultados) análisis, explicación tanto teórica como practica, gráficas.....Los resultados se encuadran
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martes, 14 de febrero de 2023
Guión para el informe o MEMORIA de las practicas de laboratorio.
miércoles, 17 de octubre de 2018
LA ESTRUCTURA ATÓMICA
Para entender mejor el tema de la estructura atómica , pincha en los siguientes enlaces, a los modelos atómicos y los experimentos (rayos catódicos y rayos canales)
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma6.html
- modelos atómicos, repaso de todos los modelos y conceptos básicos
- experimento de Thomson, RAYOS CATÓDICOS
- RAYOS CANALES
http://zizurfq1.blogspot.com.es/2012/11/rayos-canales.html
- ESPECTROS ATÓMICOS
- MECÁNICA CUÁNTICA
Experimento rayos catódicos
Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al medir cuánto se desvían por un campo magnético y la cantidad de energía que llevan. Encontró que la relación carga/masa era más de un millar de veces superior a la del ión Hidrógeno, lo que sugiere que las partículas son muy livianas o muy cargadas.
Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una configuración conocida como diodo.
Por tanto Thomson concluyó diciendo que los rayos catódicos estaban hechos de partículas que llamó "corpúsculos", y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significa que los átomos son, de hecho, divisibles. Igual que nombró pudín de ciruelas a uno de sus descubrimientos, a este se le llamo budín de pasas ya que estaba atribuido a Thomsom.
Experimento:
El experimento consiste en mover el flujo de electrones del interior del tubo con un campo magnético, que fue lo que indujo a Thomson a concluir que esos rayos que provenían del cátodo no eran rayos X, sino otro tipo, conformados por partículas materiales que tenían carga negativa, recordar que los rayos X son ondas electromagnéticas que no modifican su trayectoria cuando pasan por un campo magnético o eléctrico, en cambio estos rayos catódicos si lo hacen.
Video: (en este video se incluyen también el descubrimiento del pudín de ciruelas, pero explica muy bien este experimento de los rayos catódicos.)
(Puedes transcribir y traducir el audio del vídeo en Youtube desde el icono “CC” que aparece abajo a la derecha)
OTROS DESCUBRIMIENTOS
Thomson en 1906 demostró que el hidrógeno tiene un único electrón.
 |
Contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Son buenos conductores eléctricos los gases?
b) ¿Por qué crees que es así?
c) ¿Conoces algún fenómeno ordinario que demuestre la conductividad eléctrica de los gases?
d) ¿Por qué los experimentos de descargas eléctricas a través de gases se realizaban con gases a baja presión?
e) ¿Qué crees que ocurriría si el gas no estuviese a baja presión?
f)Los protones, neutrones y electrones fueron consideradas como partículas elementales a partir de su descubrimiento.
g) ¿Qué significa el adjetivo elementalreferido a una partícula?
h) ¿Hoy en día se siguen considerando partículas elementales?
miércoles, 18 de octubre de 2017
Rayos catódicos/Cathode rays
Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo XIX
La llamada bobina de inducción o bobina de Ruhmkorff, de
invención anterior a la de los
transformadores de corriente alterna, es un verdadero
transformador polimorfo y elevador,
en el que se obtiene, a partir de una corriente primaria
continua y de poca fem (pilas o
acumuladores), otra de alta tensión y alterna.
Los cinco
tubos de Crookes de la colección permiten poner de manifiesto diversos efectos
y propiedades de los rayos catódicos y de los rayos canales.
Los tubos contienen gas altamente enrarecido, es decir, la presión de gas en el interior es extraordinariamente baja.
Los tubos contienen gas altamente enrarecido, es decir, la presión de gas en el interior es extraordinariamente baja.
jueves, 8 de octubre de 2015
Prácticas 1 de Fisica: TRATAMIENTO MATEMÁTICO DE DATOS EXPERIMENTALES FÍSICO-QUÍMICOS
Medir una magnitud física es
compararla con un valor de la misma que, por convenio, tomamos como patrón o
unidad. Como resultado obtenemos el número de veces que esta unidad está
contenida en nuestra magnitud, así que siempre tenemos que referirnos a esa
unidad empleada, de lo contrario la medida no tiene sentido. En el proceso
de medición siempre se cometen errores.
La manera de calcular los
errores depende del tipo de medida. Distinguiremos:
MEDIDAS DIRECTAS: Las que se
obtienen comparando la magnitud con el patrón directamente o mediante un
aparato calibrado. Así se suelen medir la longitud, la masa, el tiempo, el
voltaje ...
MEDIDAS INDIRECTAS: Las que
se calculan mediante una fórmula a partir
de magnitudes medidas directamente. Así suelen obtenerse la velocidad,
la superficie...
1. Tipos de
errores
ERRORES DEL EXPERIMENTADOR.
Estos errores suelen provenir
de las hipótesis que el experimentador hace, muchas veces inconscientemente
sobre:
1. Cómo es el sistema físico
que estudia: por ejemplo, suponer que un alambre es un cilindro perfecto.
2. Cómo afecta el aparato de
medida al sistema físico: por ejemplo, suponer que al medir la temperatura de
un pequeño recipiente de agua con un termómetro, aquella no resultaría afectada
por la temperatura inicial de éste.
No hay una regla general para
detectar y corregir estos tipos de errores. Como son más difíciles de detectar que de corregir, el experimentador
deberá analizar en cada experimento las hipótesis implícitas en el método de
medida que utiliza y verificar si son ciertas.
ERRORES DE LOS APARATOS DE
MEDIDA. CUALIDADES DE LOS APARATOS
Los aparatos de medida se
caracterizan por las siguientes cualidades:
RESOLUCIÓN: Es la mínima división de la escala del
aparato. Por ej.: L=1 mm. en una regla milimetrada. I=0.01 A en cierto amperímetro...
FIDELIDAD: Es la cualidad del aparato de dar el mismo
resultado siempre que se mide la misma magnitud física en las mismas
condiciones experimentales y distintas condiciones ambientales del aparato
(temperatura, tensión de alimentación, ...).
PRECISIÓN: Es la
característica que nos indica globalmente el error debido al umbral de
sensibilidad y la falta de fidelidad del aparato. Se suele dar como un tanto
por ciento del fondo de escala (F.E.). Por ejemplo: un amperímetro de precisión
2% del F.E.
De todas estas
características, la precisión es la que más completamente nos indica el error
de la medida debido intrínsicamente al
aparato, es decir, que no puede rebajarse salvo que midamos con un aparato más
preciso.
EXACTITUD: Es la cualidad de
un aparato que indica que es preciso y está bien calibrado. Sólo un aparato exacto permite
medidas exactas, pero la exactitud de ambos está limitada por la precisión del
aparato.
El error más típico que
afecta a la exactitud de los aparatos es el “error de cero”. Causado por un defecto
de ajuste del aparato, éste da una lectura distinta de cero cuando lo que mide
vale cero.
2. Errores de
medidas directas
Clasificaremos los errores
según su comportamiento, independientemente de donde provengan, en
errores sistemáticos y errores accidentales.
ERRORES SISTEMÁTICOS: Se
deben a causas que influyen siempre en la misma forma en las medidas.
Generalmente se deben a falta de calibración de los aparatos o a un mal hábito
del experimentador. Su característica es que se pueden calcular y su efecto
sobre los resultados se puede corregir numéricamente
Ejemplo: error de paralaje al
medir volúmenes de líquidos en una probeta.
ERRORES ACCIDENTALES: Si
medimos dos veces consecutivas la misma cantidad y en las mismas condiciones,
es probable que no coincidan todos los dígitos de la medida.
Esto se debe a causas que
actúan de forma imprevisible, aleatoria, unas veces aumentando, otras
disminuyendo la medida, y en cantidades diferentes en cada intento de medir.
Pueden deberse a pequeñas variaciones en la magnitud a medir, a la limitada fidelidad de los
aparatos y a un experimentador poco hábil. Su característica principal es que
no podemos hacer más que acotarlos en valor absoluto utilizando la teoría
estadística de errores.
La estadística nos indica
cómo tratar los datos sujetos a errores accidentales. Veremos a continuación
los parámetros estadísticos que vamos a utilizar:
− Valor medio: la
media aritmética de los valores recogidos
− Desviación típica de la muestra:
− Desviación estándar de la media o error cuadrático medio:
Cálculo en Excel:
La media de una serie de
datos se obtiene con la función PROMEDIO().
La desviación típica de la
muestra se obtiene con la función DEVESTP().
La desviación estándar será=
desviación típica/RAIZ(n)
Ø
Ejercicio 1: Hemos medido con un cronómetro el tiempo que un móvil
tarda en caer por una rampa. Los resultados (en segundos) han sido: 5’3 , 4’7,
4’5, 5, 5’7. Calcula la media, la desviación típica y la desviación estándar de
la media. Di cuál es el error absoluto y relativo.
3. Errores de
medidas indirectas
Si una magnitud física es una
función de otras, su error se obtiene por procedimientos matemáticos más
complejos, por el llamado método de propagación de errores. En determinados
casos la profesora dará la expresión exacta que se obtiene para el cálculo de
estos errores.
4. Cifras
significativas y presentación de los resultados
Una vez calculado el error
total como se indicó, para expresar el resultado
de una medida se procederá como sigue:
1º-Se
redondea el error total de manera que tenga una cifra significativa (en algunos casos dos).
2º- El valor
de la magnitud no puede ser más preciso que el error, es decir:
La última
cifra significativa en el valor de una magnitud física y en su error,
expresados en las mismas unidades, deben de corresponder al mismo orden de
magnitud (centenas, decenas, unidades, décimas, centésimas).
Ejemplo: Si el error total es 0.005,
1.38342
se redondea a 1.383
1.38371
se redondea a 1.384
1.3 se redondea a 1.300
3º- Una vez
hecho esto, el resultado de nuestras medidas se escribe como: ( x ±
∆x ) unidades
Ejemplos (no incluimos las
unidades en este caso por sencillez):
Medida
|
Error
|
Error redondeado
|
Resultado final
|
Error relativo
|
0’987
|
0’018
|
0’02
|
0’99±0’02
|
2 %
|
25’8251
|
0’068
|
0’07
|
25’83±0’07
|
0,2 %
|
25’825
|
0’072
|
0’07
|
25’82±0’07
|
0,3 %
|
1’88
|
0’66
|
0’7
|
1’9±0’7
|
37%
|
Ø
Ejercicio 2:
Completa la tabla
Medida
|
Error
|
Error redondeado
|
Resultado final
|
Error relativo
|
12
|
0’52
|
|||
356’257
|
11’897
|
|||
364
|
2’6
|
|||
588’6
|
34
|
|||
25’82
|
0’86
|
5. Representación
gráfica
La forma más clara de
representar los resultados experimentales es mediante gráficas. Para
realizarlas hay que tener en cuenta las siguientes observaciones:
a)
En cada eje se
debe indicar la magnitud que se representa y las unidades en que figuran los
datos. Generalmente se representa la variable independiente en el eje x.
b)
El origen de la
gráfica no tiene por qué coincidir con el (0,0).
c)
Elegiremos la
escala más adecuada en cada eje, de manera que la gráfica ocupe la mayor parte
del papel.
d)
Los puntos deben
ser claramente visibles y NO se unirán entre sí ni con los ejes de coordenadas.
e)
Las gráficas se
realizarán en papel milimetrado.
Barras de error:
Si las magnitudes que se representan están afectadas por un
error no despreciable, acompañaremos cada punto por sus barras de error, de
forma que obtendremos un rectángulo centrado en el punto, donde sabemos que sí
se encuentra el valor real de ese dato.
Este “rectángulo de error” tendrá de dimensiones dos
veces el error cometido en la medida de cada una de las dos magnitudes
representadas (2.Δx y 2·Δy , siendo Δx y Δy los
errores correspondientes). La curva que represente el fenómeno físico estudiado
deberá pasar por todos los rectángulos.
6. Recta de
regresión lineal
En el caso más sencillo, las
magnitudes estudiadas tendrán una relación lineal. Sin embargo, debido a los
errores de experimentación, los puntos obtenidos no están perfectamente
alineados.
Existe
una forma teórica de dibujar la recta que más
se ajusta a los datos experimentales. Dicha recta se llama recta de
regresión lineal. Como cualquier recta, la recta de regresión lineal viene
determinada por dos valores: la pendiente a y la ordenada en el origen b.
Los parámetros a y b se
obtienen con unas fórmulas que aquí no incluimos. Nosotros los obtendremos
mediante calculadora.
El coeficiente de correlación lineal r es un número que describe la
intensidad de la relación lineal entre las dos magnitudes. Toma valores desde
menos uno hasta uno, indicando que mientras más cercano a 
, más fuerte será la asociación lineal entre las dos
variables. Si es igual a cero no existe relación lineal alguna entre ambas
variables.
, más fuerte será la asociación lineal entre las dos
variables. Si es igual a cero no existe relación lineal alguna entre ambas
variables.
Relación no lineal:
Si la ley física que se está
investigando implica una relación entre las variables diferente a una recta, se
de be intentar encontrar la expresión matemática de dicha ley.
Por ejemplo, en el caso del
péndulo simple, sabemos que la relación entre el periodo T y la longitud del
hilo L debe ser: 
. Por tanto, si representamos el periodo T frente a la
longitud del hilo L, obtendremos una curva. Si queremos demostrar experimentalmente
que la relación es cuadrática, representaremos a T2 frente a L y deberíamos obtener una recta de pendiente 
.
. Por tanto, si representamos el periodo T frente a la
longitud del hilo L, obtendremos una curva. Si queremos demostrar experimentalmente
que la relación es cuadrática, representaremos a T2 frente a L y deberíamos obtener una recta de pendiente .
Nosotros utilizaremos varios procedimientos para calcular o dibujar la
recta de regresión lineal:
- Excel.
- La calculadora online de la web: http://laplace.us.es/FIApracticas/1011/lineal.xls nos dará los datos de la pendiente y
ordenada en el origen para dibujarla sobre el papel milimetrado, así como
el valor del coeficiente de correlación lineal r.
- La calculadora:
Video
de cómo obtener parámetros estadísticos con la calculadora:
Ø
Ejercicio 3:
Dados
los siguientes datos de un movimiento, represéntalos en una gráfica y dibuja la
recta de regresión lineal. Obtén los valores de a, b y r de dicha recta.
x(cm)
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
t(s)
|
1
|
2
|
2,5
|
4,1
|
5,5
|
6
|
7,2
|
7,9
|
Utiliza la recta de regresión lineal
para calcular la velocidad del objeto.
con la calculadora online de la web: http://laplace.us.es/FIApracticas/1011/lineal.xls queda así:
con la calculadora online de la web: http://laplace.us.es/FIApracticas/1011/lineal.xls queda así:
Ø
Ejercicio 4:
Deseamos medir la resistencia de una rama
de un circuito eléctrico. Para ello tomamos medidas de la
intensidad de corriente I y la diferencia
de potencial V, obteniéndose los siguientes datos. (Nota: la ley
de Ohm afirma que V=R·I). Dibuja la
gráfica, la recta de regresión y calcula el valor de la resistencia.
V (v)
|
21
|
29
|
39
|
55
|
59
|
I (A)
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
martes, 10 de junio de 2014
Practica Física: DETERMINACIÓN DEL CALOR ESPECIFICO
Objetivo: Comprobar
la influencia del tipo de sustancia en la relación entre calor y la variación
de temperatura y medir el calor especifico de un material por el método de
mezcla con agua (calorímetro). Dar su valor para dos materiales.
Fundamento:
Se define calor específico c como la cantidad de calor que hay
que proporcionar a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un
grado centígrado. En el caso particular del agua c vale 1 cal/(g ºC) ó
4186 J(kg ºK).Teniendo en cuenta esta definición de calor específico propio de un cuerpo Ce podemos deducir que el calor absorbido o cedido por un cuerpo de masa m cuando su temperatura varía desde una temperatura T1 hasta otra T2 (ΔT = T2 - T1) vendrá dado por la expresión:
Q
= m·Ce·ΔT
Cuando dos cuerpos que están a
distinta temperatura se ponen en contacto se produce un flujo de calor desde el
que está a mayor temperatura hacia el que está a menor temperatura hasta que
ambas temperaturas se igualan. Se dice que se ha alcanzado el equilibrio térmico:
El calor cedido por el cuerpo que
estaba a más temperatura es igual y de signo contrario al calor ganado por el
otro:
Calor
ganado QA= mA·CA·(Te
– TA)
Calor
cedido QB= mB·CB·(TB
– Te)
Se cumple:
QA= QB
mA·CA·(Te
– TA)= mB·CB·(TB – Te)
Material:
·
Calorímetro
·
Vaso de precipitados
·
Una pesa de hierro y una pesa de aluminio
·
Un mechero
·
Una rejilla
·
Una base, una varilla, un arco (soporte base)
·
Las pinzas
·
Dos nueces dobles
·
Balanza
·
Agua y probetas.
Procedimiento:
Medir la masa de las
pesas (cuerpo problema), poner una cantidad (100 ml) de agua en el calorímetro,
medir la temperatura de agua.
Hervir las pesas. Rápidamente
sacamos el cuerpo problema del vaso de precipitados y lo introducimos en el
calorímetro. Tapamos y agitamos.
Observamos que la
temperatura del termómetro del calorímetro aumenta cuando se estabilice la
temperatura, lo anotamos y esa será la temperatura de equilibrio.
Finalmente aplicando la
ecuación del equilibrio térmico calculamos el calor específico del cuerpo
problema CE
CÁLCULOS
PARA EL HIERRO
Datos:
m H2O(kg)
|
c
H2O(J/kg °C)
|
m FE(kg)
|
T1
(°C)[agua]
|
T2
(°C)[hierro]
|
Teq (°C)
|
0,0976
|
4180
|
0,0457
|
24
|
100
|
Cálculos:
Aplicamos la ecuación
del equilibrio
mfe Cfe
(T2-Teq)=mH2O CH2O (Teq –T1)
Cfe=
= 
= 366,8 J/kg
°C
= = 366,8 J/kg
°C
El calor específico del
hierro es C= 366,8
J/kg °C
Hierro/Acero___ 452 valor tabulado por lo cuál el resultado es excelente
CÁLCULOS
PARA EL ALUMINIO
Datos:
m H2O(kg)
|
c
H2O(J/kg °C)
|
m AL(kg)
|
T1
(°C)[agua]
|
T2
(°C)[aluminio]
|
Teq (°C)
|
0,0976
|
4180
|
0,0156
|
26,5
|
100
|
28,5
|
Cálculos:
Aplicamos la ecuación
del equilibrio
mfe Cal
(T2-Teq)=mH2O CH2O (Teq –T1)
Cfe=
= 
=731,78 J/kg
°C
= =731,78 J/kg
°C
El calor específico del
aluminio es C= 731,78
J/kg
Aluminio______ 897 valor tabulado, buen trabajo
Conclusiones:
Los
datos obtenidos son ligeramente inferiores a los valores calculados a 25
°C y a 1 atm, que puede ser debido a que nuestra
agua no estaba destilada y a diversos errores que se han podido cometer a lo
largo de la práctica.
Podemos observar que cada material posee unas
propiedades características que determinan su comportamiento cuando
intercambian calor. La capacidad calorífica de cada material es una magnitud
que refleja este hecho y en esta práctica hemos aprendido a medirla.
Para aumentar la temperatura un grado
centígrado al aluminio necesito darle más energía que al hierro.
- Informacion
http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/fisica-ii/practicas-1/Prac06.pdf
- Tabla de calores:
http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/calorespec.pdf
Material______J/(kg·K)
Aluminio______ 897
Hierro/Acero___ 452
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