Fısica General I Escuela de Fısica

Universidad Nacional Autonoma de Honduras

Facultad de CienciasEscuela de Fısica

Lineamientos de Informe: Velocidad TerminalDe Una Gota De Agua

Instrucciones: El informe sera presentado de manera manuscrita, en hojas blancas tamano carta,reves y derecho.

Introduccion (3 %)

Realizar en tres parrafos o menos:

1er parrafo (1 %): hablar de manera general delprincipal objetivos (¿que se esta midiendo? ¿porque es importante medir lo que se esta midien-do?).

2ndo parrafo (1 %): porque existe un problemaal tratar de cumplir el objetivo principal.

3er parrafo (1 %): como se planea resolver esteultimo problema (es decir, como podemos medirlo que queremos medir).

Cuerpo del informe

Seccion ValorIntroduccion 3 %Objetivos 3 %Marco Teorico 6 %Procedimiento Experimental 2 %Tabla de Datos Experimentales 5 %Tratamiento de Datos Experimentales 20 %Analisis de Resultados 8 %Conclusiones 12 %Aplicaciones 2 % ExtraReferencias 1 %Total 60 %

Si creen que el segundo parrafo es muy corto, pueden escribir los contenidos del segundo y tercer parrafo enuno solo.

Objetivos (3 %)

Redactar tres objetivos no copiar de la guıa textualmente, sino que redactarlos en sus propias palabras, enrelacion con las actividades realizadas en el laboratorio y lo planteado en la introduccion.

Marco Teorico (6 %)

De acuerdo a lo explicado en laboratorio y basandose en bibliografıas consultadas, redactar un escrito procurandocubrir los siguientes aspectos:

1. ¿Como se comportan la aceleracion y la velocidad de la gota de agua durante la caıda a traves del aire?

2. ¿Si la gota de agua se moviera en caıda vertical a atraves de aceite vegetal, cambiarıan las caracterısticasde su movimiento respecto al de su caıda a traves del aire?

3. ¿Que cantidades fısicas necesitamos medir para registrar este movimiento?

4. Haga un listado de las ecuaciones cinematicas basicas que disponemos para analizar los datos experimen-tales obtenidos mediante el registro del movimiento.

5. ¿Que es regresion lineal y en que consiste este proceso?

Procedimiento Experimental (2 %)

1. Realizar un diagrama del montaje experimental.

2. Dar una descripcion del procedimiento experimental y los cuidados que se deben tomar al realizar elexperimento. No copiar de la guıa.

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Tabla de Datos Experimentales (5 %)

Deben indicar las incertidumbres instrumentales y las incertidumbres consideradas debido al criterio del inves-tigador, junto con una justificacion de por que las escogieron. Recuerde que los valores de distancia y tiempoutilizados son los acumulados y no los de cada intervalo.

Datos metodo ajuste lineal

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12y pcmqt1 psq*

* Usar Tiempo Acumulado δy “ δs “

Tabla 1: datos del metodo regresion lineal

Datos metodo estadıstico

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11y2 pcmqt2 psq

δy2 “ δs2 “

Tabla 2: datos del metodo estadıstico

Tratamiento de Datos Experimentales (20 %)

Parte 1

1. (1 %) En una hoja de papel milimetrado construya una grafica de la posicion de la gota de agua en funciondel tiempo, es decir, y=y(t) (suponga que las distancias verticales medidas hacia abajo son positivas). Notrace lıneas uniendo los puntos que ha graficado.Recuerde que debe utilizar papel milimetrado en la grafica. Las distancias (y) iran colocadas en el ejey y los tiempos (t) en el eje x. Ademas, la grafica debe tener tıtulo y sus ejes deben estar debidamenterotulados.

2. (6 %) Si los puntos graficados se ordenan de manera aproximada siguiendo una lınea recta, aplique regresionlineal para calcular la pendiente y el intercepto de dicha recta, completando la siguiente tabla para obtenerlos valores centrales de la pendiente a y el intercepto b

j Xj Yj Xj ˆ Yj Xj ˆ Xj

1 ¨ ¨ ¨ ¨

2 ¨ ¨ ¨ ¨

......

......

...N ¨ ¨ ¨ ¨

Sumasř

Xj

ř

Yjř

Xj ˆ Yjř

pXjq2

a “N

ř

XjYj ´ř

Xj

ř

YjN

ř

pXjq2 ´ p

ř

Xiq2 b “

ř

pXq2jř

Yj ´ř

Xj

ř

XjYj

Nř

pXjq2 ´ p

ř

Xiq2

3. (2 %) Graficar la ecuacion del ajuste (Y “ aX ` b) obtenida en el mismo grafico que realizo en el primerpaso que sirva para calcular la posicion de la gota que cae a traves del aceite vegetal en funcion del tiempo..

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4. (6 %) Completar la siguiente tabla y determinar los valores de los errores asociados a la pendiente y elintercepto, ademas calcular tambien el valor de la correlacion (r)

j xj yj axj ` b´ yj paxj ` b´ yjq2

1 ¨ ¨ ¨ ¨

2 ¨ ¨ ¨ ¨

......

......

...N ¨ ¨ ¨ ¨

Sumasř

xjř

yj Esta noř

paxj ` b´ yjq2

Sy “

d

ř

paxj ` b´ yjq2

N ´ 2∆a “ Sy

d

N

Nř

pxjq2 ´ př

xjq2∆b “ Sy

d

ř

pxjq2

Nř

pxjq2 ´ př

xjq2

y

r “N

ř

xjyj ´ř

xjř

yja

Nř

pxq2 ´ př

xjq2a

Nř

pyjq2 ´ př

yjq2

5. (1 %) Presentar el valor de la pendiente y el intercepto(con el numero correcto de cifras significativas)como:

a “ pa˘∆aqunidades

b “ pb˘∆bqunidades

6. (1 %) Determinar el valor de la velocidad terminal de la gota de agua

¯V ter “ a

∆V ter “ ∆a

Parte 2

1. Usando todos los datos de la tabla 2 calcule la velocidad media para cada par de puntos consecutivos.

Vi “yi ´ yi´1

ti ´ ti´1

2. Obtenga el promedio de las velocidades medias que calculo.

V “

ř

viN

3. Encuentre la incertidumbre absoluta obtenida en la medicion de los valores de la velocidad del primerinciso.

∆Vprom “ Vprom

ˆ

2∆y

y`

2∆t

tprom

˙

4. Exprese su resultado de la velocidad promedio y su incertidumbre en la forma estandar con sus unidadescorrespondientes.

0.1. Parte 3

1. (1 %) Calcular la precision de la medida de la velocidad terminal con ambos metodos(Incertidumbrerelativa).

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Analisis de Resultados (8 %)

Considere los siguientes puntos al redactar su analisis de resultados:

1. (1 %) Compare los resultados de velocidad obtenidos en las Partes I y II del tratamiento de datos.¿Puedeconsiderarlos consistentes? (Grafico de discrepancia)

2. (1 %) ¿Que tan buena es la precision de su experimento?

3. (2 %) ¿Que factores considera que introdujeron error en los procedimientos utilizados? .

Conclusiones (12 %)

Realice un analisis referente a las siguientes preguntas sobre lo visto durante la practica. (No conteste en formade Cuestionario)

1. ¿Cual es la ecuacion que describe la posicion en funcion del tiempo de la gota de agua en caıda vertical atraves del aceite? Proporcione los valores numericos de las constantes.

2. ¿Que relacion existe entre la pendiente de la recta y el promedio de velocidades medias?

3. Tomando en cuenta los resultados ¿como calificarıa el movimiento de la gota de agua en caıda a traves deaceite vegetal?

4. ¿Que aspectos cualitativos, descritos teoricamente para el movimiento de una gota de agua en caıdavertical a traves de aire en reposo, se observaron en el laboratorio para el movimiento de una gota de aguacayendo a traves de aceite vegetal?

5. ¿Que puede concluir con respecto al problema planteado?

Aplicaciones (2 % Extra)

¿Que funcion desempena el paracaıdas cuando una persona u objeto es lanzado desde un avion?

Cuando una bala ha sido lanzada verticalmente hacia arriba ¿Regresa al suelo con la misma rapidez conla que salio del canon del arma? Explique.

Referencias (1 %)

Referencias de todas las fuentes externas usadas en el informe.

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