lab ii unefa 2012
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ENERO 2012
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA
NÚCLEO SUCRE-SEDE CUMANÁ
ELABORADA POR: PROF. CÉSAR J. MALAVÉ R. (MAYO 2009)
MODIFICADA POR: PROF. FRANK GUEVARA
PRÁCTICAS DE LABORATORIO FÍSICA II UNEFA
Departamento de Cursos Básicos
Mención: Mecánica, Naval y Telecomunicaciones. Página 2
PROPÓSITO Ó JUTIFICACIÓN:
Que el estudiante analice las leyes y principios fundamentales que rigen los
fenómenos físicos.
Dotar al estudiante de las estructuras cognoscitivas que le permitan la comprensión
de otras asignaturas a nivel profesional.
Promover una sólida formación de la Física, teniendo en cuenta que todo fenómeno
natural o toda aplicación tecnológica se basa en leyes físicas.
Desarrollar habilidades para la abstracción y modelización de los fenómenos que se
presentan en el mundo real, con la finalidad de que puedan resolver problemas
básicos de la tecnología.
OBJETIVOS GENERALES
Al finalizar la práctica el estudiante estará en capacidad de utilizar correctamente
algunos aparatos de medición fundamentales.
Comprobar experimentalmente el principio de Arquímedes, los fenómenos
ondulatorios, interacciones eléctricas, uso del voltímetro y el amperímetro y la Ley
de Ohm.
Verificación experimental de las curvas teóricas de carga y descarga de un
condensador.
Deducir de datos experimentales, la función analítica que relacione las magnitudes
físicas medidas
Propagar los errores que afectan las medidas hasta el resultado buscado.
Comparar resultados a un nivel estadístico elemental.
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NORMAS DEL LABORATORIO
ES DE CARÁCTER OBLIGATORIO QUE CADA ESTUDIANTE TRAIGA LA
PRÁCTICA DE LABORATORIO EN FÍSICO A CADA SESIÓN.
ES DE CARÁCTER OBLIGATORIO LEER E INVESTIGAR LO INDICADO
EN CADA PRÁCTICA ANTES DE ASISTIR A CADA SESIÓN.
ES NECESARIO LLEVAR AL LABORATORIO LOS MATERIALES QUE SE
INDIQUEN EN ALGUNAS PRÁCTICAS.
ESTUDIANTE QUE PIERDA DE FORMA INJUSTIFICADA UN 30 % DE LAS
PRÁCTICAS, O NO JUSTIFIQUE A TIEMPO LAS INASISTENCIAS POR
ENFERMEDAD O CAUSAS MAYORES, PIERDE EL LABORATORIO POR
INASISTENCIA. ( MÁXIMO 3 DÍAS CONSECUTIVOS PARA JUSTIFICAR
LA FALTA)
POR MOTIVOS LOGÍSTICOS Y DE TIEMPO SOLO SE PERMITE LLEGAR
15 MINUTOS TARDE (ESTE TIEMPO ES TANTO PARA EL PROFESOR
COMO PARA EL ESTUDIANTE). SI EL PROFESOR NO HA LLEGADO EL
GRUPO SE RETIRA Y SI ES EL ESTUDIANTE NO ENTRA.
Nota: si el profesor tiene planificado no asistir a una sesión, se compromete a
avisar con tiempo a los estudiantes, si es una emergencia lo notificara lo más
pronto posible a los comandantes para que lo comuniquen a sus compañeros de
grupo y así, evitar que los estudiantes tengan que trasladarse hasta el laboratorio
sin necesidad.
SI LA SECCIÓN ES DE MÁS DE VEINTE ALUMNOS SE DIVIDE EN DOS (2)
GRUPOS, CADA GRUPO DEBE TENER UN COMANDANTE, Y CADA
COMANDANTE DEBE ESCOGER A CUATRO (4 Ó 5) PERSONAS COMO
COLABORADORES PARA TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN, ESTO CON
EL FIN DE NO CARGAR OBLIGACIONES SOBRE UNA SOLA PERSONA Y
GARANTIZAR EL ACCESO A LA MISMA DE LA MAYORÍA.
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CONTENIDO DEL INFORME
1. Carátula.
2. Objetivos.(Están indicados al inicio de cada práctica)
3. Introducción (Tipo ensayo).(Mínimo una página)
4. Marco teórico ( Contiene todos los contenidos conceptuales que
permiten explicar y elaborar el informe)
5. Procedimiento experimental (Descripción detallada de lo realizado en el
laboratorio)
6. Datos (Es la información que se toma en el laboratorio). Solo se coloca
en caso de haber tomado valores numéricos.
7. Resultados. (Se reportan todos los cálculos, respuestas y análisis).
8. Conclusiones. (Se reportan análisis definitivos, el cumplimiento de
objetivos y lo aprendido con la práctica).
9. Bibliografía (Es necesario consultar las normas APA).
Nota: Cuidar la ortografía, márgenes de hoja, entregar en papel blanco
(Manuscrito o en computadora).
LOS INFORMES SON EN GRUPO DE DOS (2)
PERSONAS(BINOMIO), SOLO EN CASO DE SER UN
GRUPO(SECCIÓN) IMPAR SE PERMITEN GRUPOS DE
TRES(3)
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TRABAJO PRÁCTICO Nº 1
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
OBJETIVO GENERAL: Verificar la validez del principio de Arquímedes
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1.1 Calcular la fuerza de empuje que ejerce un fluido sobre un cuerpo sumergido.
1.2 Comparar la fuerza de empuje con el peso en el aire y el peso sumergido de cada uno de
los cuerpos considerados.
1.3 Determinar la densidad de un sólido por dos métodos y comparar estos dos resultados
con el valor convencionalmente aceptado.
ASPECTOS TEÓRICOS
La materia ordinaria se presenta en alguno de los tres estados siguientes: sólido,
líquido o gaseoso. Existe un cuarto estado de la materia denominado plasma que es
esencialmente un gas ionizado con igual número de cargas positivas que negativas.
Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como
consecuencia tienen una forma que no cambia salvo por la acción de fuerzas externas.
Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las
moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue
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siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar
apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.
En el estado gaseoso, las moléculas están en continuo movimiento y la interacción
entre ellas es muy débil. Las interacciones tienen lugar, cuando las moléculas chocan entre
sí. Un gas se adapta al recipiente que lo contiene pero trata de ocupar todo el espacio
disponible. En esta práctica, se estudiarán los denominados fluidos ideales o perfectos,
aquellos que se pueden desplazar sin que presenten resistencia alguna.
DENSIDAD (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida
en un determinado volumen de una sustancia. Se expresa como la masa de un cuerpo
dividida por el volumen que ocupa
Ecuación 1
Y sus unidades son Kg/m³ en el S.I.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido
experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido
desalojado. La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se
indica en las figuras:
1. El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y
dimensiones.
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PORCIÓN DE FLUIDO EN EQUILIBRIO CON EL RESTO DEL FLUIDO.
Consideremos, en primer lugar, las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio
con el resto de fluido. La fuerza que ejerce la presión del fluido sobre la superficie de
separación es igual a p·dS, donde p solamente depende de la profundidad y dS es un
elemento de superficie.
Puesto que la porción de fluido se encuentra en equilibrio, la resultante de las
fuerzas debidas a la presión se debe anular con el peso de dicha porción de fluido. A esta
resultante la denominamos empuje y su punto de aplicación es el centro de masa de la
porción de fluido, denominado centro de empuje. De este modo, para una porción de fluido
en equilibrio con el resto se cumple
Empuje=peso=ρf · gv
Ecuación 2
El peso de la porción de fluido es igual al producto de la densidad del fluido ρf por
la intensidad de la gravedad g y por el volumen de dicha porción V. Se sustituye la porción
de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
Si sustituimos la porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y
dimensiones. Las fuerzas debidas a la presión no cambian, por tanto, su resultante que
hemos denominado empuje es el mismo, y actúa sobre el mismo punto, es decir, sobre el
centro de empuje. Lo que cambia es el peso del cuerpo y su punto de acción que es su
propio centro de masa que puede o no coincidir con el centro de empuje.
Por tanto, sobre el cuerpo actúan dos fuerzas el empuje y el peso del cuerpo, que no
tienen en principio el mismo valor ni están aplicadas en el mismo punto. En los casos más
simples, supondremos que el sólido y el fluido son homogéneos y por tanto coinciden el
centro de masa del cuerpo con el centro d gravedad.
LA FUERZA: Es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos
(efecto estático o deformador), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en
movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede
definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de
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reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la
dirección de su velocidad) o bien de deformarlo.
F=m.a
Peso(W)=m.g
Ecuación 3
MATERIALES
Cuerpos sólidos cilíndricos de diferentes materiales.
Vernier.
Balanza de laboratorio.
Cilindros graduados (250 ml y 50 ml).
Dinamómetro.
Agua
Tubo de ensayo.
Hilo pabilo.
Soporte.
Pinza con gancho.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
EXPERIENCIA # 1
1. Calcule la apreciación de:
a) El vernier.
b) Los cilindros graduados de 250 ml y 25 ml.
c) La balanza.
d) El dinamómetro.
2. Calibrar la balanza y el dinamómetro.
3. Tome el sólido suministrado por el profesor y mida directamente con un vernier sus
dimensiones geométricas. Registre este resultado en la tabla 1 con la incertidumbre
correspondiente.
Diámetro (D) Largo (h)
D ± ΔD (Cm) h ± Δh (Cm)
Tabla 1
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4. Mida la masa del sólido en la balanza de. Registre este valor como masa aire (MA) en la
tabla 2 con su respectiva incertidumbre.
Masa (MA)
MA ± ΔM (gr)
Tabla 2
5. Llene el cilindro de 250 ml hasta una medida exacta y anote la medida en la tabla 3
como Volumen 1 (V1) con su respectivo error.
Volumen 1 (V1) Volumen 2 (V2)
V1 ± Δ V1 (ml) V2 ± Δ V2 (ml)
Tabla 3
6. Introduzca el sólido dentro del cilindro según el montaje de la figura 1, observe hasta
donde se eleva el nivel de agua, (tomando en cuenta la apreciación del instrumento),
anote este valor en la tabla 3 como Volumen 2 (V2) con su respectiva incertidumbre. El
sólido no debe tocar las paredes del cilindro
Figura 1
7. Mida la masa del cilindro de 25 ml seco y anótela en la tabla 4 como (MS), con su
respectiva incertidumbre.
Masa seco (MS)
MS ± Δ MS (gr)
Tabla 4
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8. Reproduzca el volumen de agua resultante (V3) de la resta de V2 y V1 en el cilindro de
25 ml (tomando en cuenta la apreciación del instrumento), anote el valor en la tabla 5
con su respectiva incertidumbre.
Volumen resultante (V3) Masa (MD)
V3 ± Δ V3 (ml) MD ± Δ MD (gr)
Tabla 5
9. Mida la masa del cilindro de 25 ml con V3 en la balanza y anote el valor en la tabla 4
como masa desplazada (MD) con su respectiva incertidumbre.
10. Cuelgue el dinamómetro del soporte y el sólido del dinamómetro como lo indica la
figura 2.
11. Mida el peso del solido al aire WAire1 (WA1) con el dinamómetro y registre en la
tabla 6 como con su respectiva incertidumbre.
Peso aire 1 (WA1) Peso sumergido (WS)
WA1 ± Δ WA1 (Dinas) WS ± Δ WS (Dinas)
Tabla 6
12. Sumerja el sólido en el cilindro de 250 ml como lo indica la figura 3
Figura 2 Figura 3
13. Mida el peso del solido sumergido WSumergido (WS), con el dinamómetro y registre
en la tabla 6 como con su respectiva incertidumbre.
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14. A partir de los datos consignados en la tabla 1 calcule el volumen geométrico del solido
(VG ) y registre en la tabla 7 como con su respectiva incertidumbre.
Volumen geométrico (VG) Densidad Geométrica (ρG)
VG ± Δ VG (Cm3) ρG ± Δ ρG (g/cm
3)
Tabla 7
15. Usando la ecuación 1 y los valores de VG y MA, calcule la densidad geométrica
ρGeométrica (ρG), registre el resultado en la tabla 7 con su respectiva incertidumbre.
16. Calcule el peso aire WA, usando la ecuación 3 y el valor de masa aire MA de la tabla 2,
registre el resultado en la tabla 9 con su respectiva incertidumbre.
Peso desplazado (WA) Peso desplazado (WD)
WA ± ΔWA (Dinas) WD ± ΔWD (Dinas)
Tabla 8
17. Calcule el peso desplazado WD, Usando la ecuación 3 y el valor de masa desplazada
MD de la tabla 5, registre el resultado en la tabla 8 con su respectiva incertidumbre.
18. Analice el enunciado del principio de Arquímedes y establezca la relación numérica
entre el empuje (E) y el peso desplazado WD .
19. Calcule la densidad del sólido a partir de la expresión
registre el resultado con su incertidumbre en la tabla 9 como ρArquímedes1(ρA1).
Densidad Arquímedes (ρA1)
ρA1 ± Δ ρA1 (g/cm3)
Tabla 9
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20. Calcule el empuje usando los valores de la tabla 6 y la ecuación
EMPUJE 1 (E1) = WA1- WS
registre el resultado en la tabla 10 con su respectiva incertidumbre.
Empuje1 (E1), Densidad Arquímedes (ρA2)
E1 ± Δ E1 (Dinas) ρA2 ± Δ ρA2 (g/cm3)
Tabla 10
21. Calcule la densidad de Arquímedes usando WA1 y E1 con la siguiente ecuación:
registre el resultado en la tabla 10 con su respectiva incertidumbre.
22. Calcule los errores porcentuales E% de las densidades ρGeométrica y ρArquímedes respecto del valor convencionalmente verdadero ρConvencional (ρC) para el sólido
correspondiente.
23. Explique de manera crítica según su experiencia cuál de los dos métodos utilizados
para calcular la densidad de los sólidos le resulta más confiable.
24. En el caso de un sólido irregular ¿Cuál método sería el más adecuado para calcular la
densidad?
EXPERIENCIA # 2
Efecto de la presión atmosférica sobre los líquidos
1. Tome un tubo de ensayo y vierta agua, coloque el dedo en la boca del tubo y rótelo 180º.
2. Quite el dedo que funciona como tapa y observe el volumen de agua mantenido en
equilibrio.
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3. Repita el procedimiento con varios volúmenes hasta que el equilibrio se rompa (los
volúmenes deben ir de menor a mayor).
4. Repita el procedimiento con alcohol.
PREGUNTAS EXPERIENCIA # 2
1) ¿Por qué el agua no se derrama para ciertos volúmenes?
2) ¿Qué sucede cuando el agua se derrama al invertir la probeta?
3) ¿Por qué el alcohol se derrama?
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TRABAJO DE LABORATORIO No 2
ESTUDIO DE LOS FENÓMENOS ONDULATORIOS
OBJETIVO GENERAL: Interpretar y describir fenómenos ondulatorios.
INVESTIGAR: propagación, reflexión, refracción, difracción e interferencia.
MATERIALES:
Cubeta de ondas
Barreras
Vidrios rectangulares (2)
Foco luminoso.
Sólido traslucido (Triangulo)
Papel blanco
Laser
Base circular graduada
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Una de las formas más sencillas de estudiar el comportamiento de las ondas es
analizando los rizos que se forman en la superficie del agua. Para esto se pude utilizar la
cubeta de ondas, constituida por un recipiente cuyo fondo de vidrio permite proyectar las
sombras de las ondas en una pantalla (papel blanco). Las crestas de las ondas aparecen en la
pantalla como bandas brillantes y los valles como bandas oscuras.
Figura 1
PARTE I: Vierta agua en la cubeta hasta una profundidad de ½ a ¾ cm., comprobando su
nivel en las cuatro esquinas.
a) Toque el agua justamente con la yema del dedo. Lo que usted percibe (mira), en la
pantalla, se denomina PULSO.
1) ¿Qué forma tiene este pulso?.
2) ¿Es la rapidez de propagación del pulso igual en todas las direcciones?. Fundamente su
respuesta.
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
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b) También es posible generar PULSOS RECTOS en la cubeta, para lograr esto, golpeé
suavemente el generador de ondas que está dentro del agua.
3) ¿Permanecen rectos estos pulsos al propagarse a lo largo de la cubeta?.
4) ¿Es la rapidez del pulso igual en todas las direcciones?. Fundamente su respuesta
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
5) Concluya acerca de que fenómeno observó en a) y b).
PARTE II:
a) Coloque un vidrio rectangular (V1) en la cubeta de manera que quede paralela a otra
placa de vidrio (V2) usada como generador de onda y produzca pulsos rectos que
incidan sobre ella con un ángulo de incidencia de cero grados, es decir, en dirección
perpendicular a V1.
1) ¿En qué dirección se refleja el pulso?.
Haga incidir varios pulsos, con diferentes ángulos respecto a la perpendicular a V1.
2) ¿Son rectos los pulsos reflejados?.
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
Si se definen como ángulo de incidencia y ángulo de reflexión a los ángulos que
forman la dirección de propagación de los pulsos incidente y reflejado, respectivamente,
con la normal (perpendicular) a la barrera; formule una hipótesis sobre la posible relación
entre estos ángulos.
b) Con la yema del dedo o con la cabeza de un lápiz (borrador) genere un pulso circular y
observe cómo se refleja en una barrera rectilínea V1.
3) ¿Dónde parece haberse generado este pulso reflejado?.
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
4) Concluya acerca de que fenómeno observó en a) y b)
PARTE III: DISCUSIÓN
INVESTIGAR sobre ondas periódicas, longitud de onda, periodo de una onda, sonido del
universo. Buscar ejemplos de ondas periódicas
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PARTE IV:
Cuando una onda pasa de un medio de propagación a otro diferente, se dice que esta
onda se refracta.
Coloque el sólido traslucido (triangulo) sobre la base circular graduada y haga
incidir el haz de luz de un laser de color rojo sobre una de las caras del sólido.
1) ¿Describa lo qué observa?.
2) Interprete y concluya sobre el fenómeno que observó
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
PARTE V:
Ahora observaremos qué sucede cuando hacemos incidir una onda plana sobre una
rendija de ancho pequeño (1 cm. aproximadamente) formada por dos barreras. Haga incidir
una onda de longitud grande (periodo grande) sobre la rendija.
1) ¿Son todavía planas las ondas de longitud larga detrás de la rendija?.
2) ¿Continúan moviéndose las ondas en su dirección original?.
3) Formule una hipótesis sobre lo qué sucede cuando se disminuye la longitud de onda o se
agranda el tamaño de la rendija; poco a poco
4) Interprete y concluya sobre el fenómeno que observó
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido)
PARTE VI:
De acuerdo a lo planteado en la parte V, las ondas planas que pasan a través de una
rendija estrecha se difractan intensamente. Si las rendijas son suficientemente estrechas,
actúan como fuentes puntuales. Coloque las barreras de modo que queden dos rendijas
pequeñas alineadas y paralelas al generador de ondas planas V2 (la separación entre las
rendijas debe ser de un par de centímetros).
Haga incidir ondas periódicas planas de longitud grande sobre las rendijas.
1) Describa lo observado
2) Interprete y concluya sobre el fenómeno que observó
Ilustre lo observado (Indique mediante vectores direcciones y sentido).
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TRABAJO DE LABORATORIO No 3
CARGAS ELÉCTRICAS
OBJETIVO:
El estudiante estará en capacidad de analizar el comportamiento de cuerpos físicos
electrizado cuando interactúan separadamente y entre sí, mediante la realización de
experimento con cuerpo cargado, que le permitirá comprender la naturaleza eléctrica y
establecer las propiedades de las interacciones eléctricas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1. Investigar cuántos tipos de cargas existen y la forma de interactuar entre sí.
2. Determinar el tipo de carga que posee un cuerpo cargado.
Materiales:
Generador electrostático con todo su equipo.
Globos.
Lata de refresco vacía. (Traer al laboratorio).
Varilla de carpeta transparente.
Bolitas de anime pequeñas. (Traer al laboratorio)
Hilo elástico (Traer al laboratorio).
Soportes.
Papel aluminio (Traer al laboratorio).
Investigar: Campo eléctrico, líneas de fuerza, carga por contacto, carga por inducción,
atracción, repulsión.
MARCO TEÓRICO
La electricidad estática está constituida por cargas eléctricas estacionarias. Aún
cuando no podemos ver la carga eléctrica, está presente en muchas situaciones de nuestra
vida cotidiana. Por ejemplo: al peinarnos el cabello limpio y seco con un peine de plástico
estamos creando electricidad estática, es decir, tanto el peine como el cabello quedan
electrizados por frotamiento. Este efecto puede comprobarse al ver como es atraído el pelo
por el peine, y mejor aún, si acercas el “peine electrizado” a un chorrito de agua saliendo de
la llave del lavabo observará que se curva hacia el peine.
La carga eléctrica constituye una propiedad fundamental de la materia. Se
manifiesta a través de ciertas fuerzas, denominadas electrostáticas, que son las responsables
de los fenómenos eléctricos. Su influencia en el espacio puede describirse con el auxilio de
la noción física de campo de fuerzas. El concepto de potencial hace posible una descripción
alternativa de dicha influencia en términos de energías.
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El término eléctrico, y todos sus derivados, tiene su origen en las experiencias
realizadas por Tales de Mileto, un filósofo griego que vivió en el siglo sexto antes de
Cristo. Tales estudió el comportamiento de una resina fósil, el ámbar -en griego elektron-,
observando que cuando era frotada con un paño de lana adquiría la propiedad de atraer
hacia sí pequeños cuerpos ligeros; los fenómenos análogos a los producidos por Tales con
el ámbar o elektron se denominaron fenómenos eléctricos y más recientemente fenómenos
electrostáticos. El desarrollo de la teoría atómica permitió aclarar el origen y la naturaleza
de los fenómenos eléctricos; la noción de fluido eléctrico, introducida por Benjamín
Franklin (1706−1790) para explicar la electricidad, fue precisada a principios de siglo al
descubrirse que la materia está compuesta íntimamente de átomos y éstos a su vez por
partículas que tienen propiedades eléctricas.
La electrostática es la parte de la física que estudia este tipo de comportamiento de
la materia, se preocupa de la medida de la carga eléctrica o cantidad de electricidad
presente en los cuerpos y, en general, de los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en
reposo.
El interés de la electrostática reside no sólo en que describe las características de
unas fuerzas fundamentales de la naturaleza, sino también en que facilita la comprensión de
sus aplicaciones tecnológicas. Desde el pararrayos hasta la televisión una amplia variedad
de dispositivos científicos y técnicos están relacionados con los fenómenos electrostáticos,
cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas se dice que ha sido electrizado. La
electrización por frotamiento permitió, a través de unas cuantas experiencias fundamentales
y de una interpretación de las mismas cada vez más completa, sentar las bases de lo que se
entiende por electrostática.
Si una barra de ámbar (de caucho o de plástico) se frota con un paño de lana, se
electriza. Lo mismo sucede si una varilla de vidrio se frota con un paño de seda. Aun
cuando ambas varillas pueden atraer objetos ligeros, como hilos o trocitos de papel, la
propiedad eléctrica adquirida por frotamiento no es equivalente en ambos casos. Así, puede
observarse que dos barras de ámbar electrizadas se repelen entre sí, y lo mismo sucede en el
caso de que ambas sean de vidrio. Sin embargo, la barra de ámbar es capaz de atraer a la de
vidrio y viceversa.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Péndulos electrostáticos: Tome dos bolitas de anime. Atraviéselas con una varilla y
amárrela con el hilo elástico y fórrela con papel aluminio, cuelgue una en cada soporte.
a) Frote el globo con el cabello y toque la bolita de anime forrada de papel aluminio.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Cómo se llama el fenómeno?
3.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
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b) Frote nuevamente el globo y acérquelo a la bolita de anime por la parte inferior sin
tocarla, déjelo en una posición fija, luego, toque con el dedo la parte superior de la esfera de
anime.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Cómo se llama el fenómeno?
3.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
c) Frote el globo con el cabello y toque a cada una de las bolitas de anime, luego
acérquelas.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Cómo se llama el fenómeno?
3.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
d) Frote el globo con el cabello y toque a una de las bolitas de anime, seguidamente repita
el paso b) y luego acerque con mucho cuidado las dos esferas de anime.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Cómo se llama el fenómeno?
3.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Líneas radiales del campo eléctrico.
a) Con el generador parado y un asistente sobre un taburete aislante pone la mano sobre el
domo y en la otra sujeta el penacho de papeles. Se pone en marcha el generador. El cuerpo
de la persona que sujeta el penacho se va cargando y las hojas del penacho acaban por
separarse y eventualmente los pelos se ponen de punta. Para facilitar el proceso se debe
agitar la cabeza para que se deshagan las hebras de pelo, hay que asegurarse que si no se
quita la mano del domo, no se toca a nadie, ni a ninguna cosa, tampoco se baja de la silla.
1.-¿Por qué se separan las tiras de papel y se ponen los pelos de punta?
2.-¿Por qué no se debe quitar la mano del domo o tocar otro cuerpo?
b) Quite la mano del domo y bájese de la silla, acerque el antebrazo y luego la punta del
dedo al generador.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Qué siente?
3.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Líneas radiales del campo eléctrico y conductividad humana. Se repite el experimento
con varios asistentes, sobre taburetes aislantes y agarrados de la mano, antes de poner en
marcha el generador. El último sujeta el penacho de papeles que se repelen, cuando el
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generador se pone en marcha. Eventualmente los pelos de los jóvenes agarrados de la mano
se ponen en punta.
1.-¿Qué observa?
2.-¿Qué siente?
3.- Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Tubo fluorescente: Se pone en marcha el generador de Van de Graff y se coloca muy
próximo un fluorescente que se sujeta por un extremo y se aproxima sobre el otro.
Apagando la luz puede apreciarse como el fluorescente se enciende.
1.-¿Qué observa?
2.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Molino electrostático: Tome el molino electrostático y acérquelo a uno de los lados del
generador.
1.-¿Qué observa?
2.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Lata mágica: Colocamos la lata encima de una mesa o en el suelo. Inflamos un globo y lo
frotamos con el cabello. Al acercar el globo a la lata, sin tocarla, observaremos que ésta
empieza a moverse hacia el globo, si vamos retirando el globo la lata intentará acercarse a
él y conseguiremos que haga un pequeño recorrido.
1.-¿Qué observa?
2.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Globos y pelos de punta: Se infla un globo lo mas lleno posible y se frota con el cabello.
1.-¿Qué observa?
2.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
Cómo desviar un chorro de agua sin tocarlo: En esta experiencia vamos a ver cómo es
posible desviar un chorro de agua sin llegar a tocarlo. Para ello nos vamos a ayudar de las
propiedades eléctricas de la materia. Lo primero que necesitamos conseguir es un chorro de
agua fino y regular. Para ello hay que abrir o cerrar un grifo lentamente hasta que el chorro
tenga las características que buscamos, también tenemos que cargar un objeto
eléctricamente (electricidad estática). Para ello basta con frotar, con energía, el objeto con
un paño de lana. Acerca con cuidado el objeto al chorro de agua. Pero, sin llegar a tocarlo.
1.-¿Qué observa?
2.-Explique lo observado fundamentándolo teóricamente.
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