RESISTENCIA

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN

La resistencia eléctrica se expresan unidades llamadas ohms y su símbolo es la letra bien Omega A. La relación entre voltaje, corriente y resistencia se resume en la ley de ohm, que dice que la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje impreso a través del circuito, y es inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

MATERIAL

• Un Cable de nicromel forrados de 30 cm de longitud delgado.

• Un cable de nicromel forrado de 30 cm de longitud mediano.
• Un cable de nicromel forrado de 30 cm de longitud grueso.
• Tres focos de 3 V.
• Tres soquets.
• Tres baterías de 3 V
• Cinta de aislar.
• Un desarmador.

PROCEDIMIENTO

Conecta las puntas del cable más delgados de nicromel a un soquet con foco manera de circuito y en el otro extremo conectarlo a las terminales de una batería, fijándolas con cinta de aislar. Posteriormente utiliza el cable de grosor medio conectándolo a un foco de la misma manera.

Finalmente conecté el tercer cable, el más grueso, al foco ya la pila de 3 V; comparé registra observaciones.

CONCLUSIÓN

• ¿Qué puedes decir con respecto al grosor del cable y su resistencia?
• ¿Qué pasaría si recortaron la longitud de los cables al mismo tamaño?
• ¿Qué pasaría si recortara la longitud de los cables dejándolos de diferentes tamaños?
• ¿Qué pasaría su mentaras una batería más en el circuito?
• ¿Qué pasaría si cambiaras la batería por una de 1.5 voltios?

REFRACCIÓN DE LA LUZ

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Así como los cuerpos opacos reflejan la luz, los otros cuerpos también reflejan una pequeña parte, pero el resto se refracta.


PROPÓSITO:

Reconocer que se puede provocar la refracción de la luz.

MATERIAL:

• Un vaso
• Agua
• Un lápiz

PROCEDIMIENTO:

1. Sumergir parcialmente un lápiz en un vaso con agua.
2. Mantener el lápiz en forma perpendicular a la superficie libre.
3. Elaborar un cartel donde se represente lo observado y explicar el fenómeno.

CONCLUSIÓN:

La refracción de la luz es el cambio de dirección que puede sufrir un haz de luz al cambiar de medio. Es decir, la refracción se debe a la modificación de la velocidad de la luz al cambiar el medio que atraviesa. La dirección de la luz será diferente de la misma manera que una silla de ruedas gira cuando se frena una de sus llantas antes que la otra. La luz cambia de dirección cuando forma un ángulo con la línea perpendicular a la superficie que limita a los dos medios.

ESPECTRO DE LUZ VISIBLE

PRÁCTICA DE LABORATORIO

PROPÓSITO:

Obtener un espectro semejante al del arcoiris.

MATERIAL:

• Un recipiente rextangular transparente
• Un marcador
• Un espejo plano
• Cartulina blanca de 20 x 10 cm
• Agua
• Lámpara

PROCEDIMIENTO

1. Procurar que el lugar donde se va a realizar la actividad esté oscuro.
2. Poner una marca en la parte media del recipiente y vertir agua hasta dicha señal.
3. Colocar el espejo en el recipiente de manera que quede inclinado.
4. Iluminar con una lámpara la cara del espejo que quedó sumergida en el agua.
5. Sostener la tarjeta de cartulina arriba del recipiente, buscando la luz reflejada del espejo sobre ésta. Ajustar la cartulina y la luz de la lámpara hasta lograr ver varios colores.
6. Explicar por qué se forma el arcoiris.

CONCLUSIONES:

• ¿Qué semejanzas existen entre un prisma y la parte de agua limitada por el espejo en el recipiente?
• ¿Qué semejanzas hay entre una gota de lluvia y la parte de agua limitada por el espejo en el recipiente?

COMPOSICIÓN DE LA LUZ

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Newton también demostró que los colores del espectro pueden combinarse nuevamente para producir luz blanca. El negro no es un color propiamente dicho, sino la ausencia de luz. Una playera se ve negra porque absorbe todas las frecuencias de la luz visible; de la misma manera, un limón se ve verde porque sólo refleja dicho color y los demás los absorbe.

PROPÓSITO:

Verificar que el color blanco es la combinación de todos los colores del espectro.

MATERIAL:

• Un círculo de 12 cm de diámetro de cartulina color blanco
• Lápiz con goma
• Estuche de lápices de colores
• Un transportador
• Una tachuela
• Regla
• Tijeras.

PROCEDIMIENTO:

1. Colocar el transportador en el círculo y con el lápiz trazar segmentos cuyos ángulos sean de 20°; serán 18 segmentos.
2. Colorear los segmentos en el orden tal y como se indica: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul y violeta, repitiendo en este orden hasta completar los 18 segmentos.
3. Clavar la tachuela en el centro del disco de cartulina y luego en la goma del lápiz, de manera que los segmentos loloreados queden en la parte superior, no clavar la tachuela completamente en la goma, pues es necesario que el disco pueda girar.
4. Sostener el lápiz con una mano y girar el disco lo más rápido que se pueda.

CONCLUSIONES:

• ¿Cuáles son los colores que aparecen en el arcoiris?
• ¿En qué orden se acomodan los colores del arcoiris?
• ¿Qué se observó conforme incrementó el giro del disco coloreado?

 

TIMBRE ELÉCTRICO

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

La comprensión de las leyes del electromagnetismo ha permitido la construcción de una gran cantidad de aparatos muy diversos. Unos tan complicados como los sistemas de comunicación a través de satélites artificiales y otros tan sencillos como el timbre eléctrico que hay en la entrada de las casas.

PROPÓSITO:

Identificar el funcionamiento de un timbre eléctrico.

PROCEDIMIENTO:

1. Observar el esquema del timbre y después subrayar la respuesta correcta de las opciones que están entre paréntesis.
2. Cómo funciona el timbre:

• Cuando se presiona (el interruptor/ la batería) el circuito se completa. El electroimán atrae (el brazo metálico / a la batería).
• En estas condiciones (el martillo / el interruptor) golpea el timbre.
• El movimiento del brazo (abre / cierra) el circuito, anula el magnetismo de manera que el brazo regresa.
• Si el (interruptor / brazo) continúa siendo presionado, el electroimán se vuelve a activar y el proceso se repite.

 

CONCLUSIÓN:

El tipo más simple de electroimán es un segmento de alambre enrollado. Cuando circula corriente eléctrica por el electroimán, surge un campo magnético, como el de un imán recto. Si en el interior de las espiras formadas por el alambre se coloca una barra de hierro dulce o de acero, el campo magnético producido puede ser de mayor intensidad. Cuando se hace circular una corriente eléctrica por un electroimán integrado por la bobina de alambre y la barra de hierro dulce, la barra se comporta como un imán. Si la corriente deja de pasar, el hierro pierde sus propiedades magnéticas.

Algunas de las aplicaciones del electroimán se encuentra en: los zumbadores y timbres, el manejo de planchas metálicas de uso industrial y la manipulación de vehículos en deshuesaderos.

LEY DE FARADAY

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

En 1831, Michael Faraday (1791 - 1867), descubrió el importante fenómeno en el que: un imán en movimiento, dentro de una espira de un conductor, originaba una corriente eléctrica. A este fenómeno se le conoce con el nombre de inducción electromagnética.

PROPÓSITO:

Reconocer que un campo magnético variable es capaz de producir una corriente eléctrica.

MATERIAL:

• Alambre delgado de cobre
• Un imán recto
• Un galvanómetro o amperímetro
• Dos cables de conexión
• Cuatro caimanes
• Un objeto cilíndrico

PROCEDIMIENTO:

1. Construir una bobina con el alambre, de diámetro mayor que el ancho del imán. Para esto, enrollar el alambre sobre un objeto cilíndrico: cuanto más espiras tenga la bobina, será más fácil observar los efectos que se producen.
2. Conectar la bobina al amperímetro o al multímetro y revisar que la posición de la aguja del aparato esté en la escala que detecte la corriente eléctrica más baja.
3. Introducir lentamente el imán en la bobina y retirarlo también lentamente ¿qué se observa?
4. Introducir el imán y retirarlo también rápidamente, ¿qué se observa ahora en el amperímetro (o multímetro).
5. Introducir el imán, con el polo contrario como se hizo inicialmente y observar lo que sucede cuando se repite el procedimiento anterior.

CONCLUSIONES:

A medida que el polo norte del imán va bajando por el interior de la bobina, la aguja del galvanómetro (detector de corrientes pequeñas) se mueve hacia la derecha; cuando se saca el imán de la bobina (cuando se retira el polo norte del imán), la aguja se desplaza hacia la izquierda. Cuando se introduce el polo sur del imán, la aguja se desplaza hacia la izquierda, mientras baja el imán; pero cuando se retira (esto es, cuando sube el polo sur), la aguja del galvanómetro invierte su movimiento.

EXPERIMENTO OERSTED

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Alrededor de un conductor en el que circula una corriente eléctrica existe un campo magnético, se puede comprender con el experimento de Oersted. Este descubrimiento permitió relacionar la electricidad con el magnetismo.

PROPÓSITO:

Reconocer que una corriente eléctrica genera a su alrededor un campo magnético.

MATERIAL:

• Un clavo
• Una regla metálica
• Una brújula
• Alambre de cobre
• Una pila de 9 V

PROCEDIMIENTO:

1.  Colocar el clavo o la regla debajo de la brújula, según la dirección de ésta.
2. Sujetar un alambre en cada borne de la pila.
3. Hacer que pase una corriente eléctrica a través del clavo (o la regla) al conectarlo mediante los alambres a la pila de 9 V, ¿qué se observa?
4. Invertir la conexión de los alambres en la pila, sin dejar de desconectar el clavo, ¿qué se observa?
5. No mantener conectado mucho tiempo el clavo, porque la pila puede descargarse rápido.

CONCLUSIONES:

• ¿Qué provoca que la brújula cambie de dirección?
• ¿La corriente que pasa por el clavo genera un campo magnético a su alrededor?
• ¿Qué otras conclusiones pueden obtenerse?

ATRACCIÓN DE DOS IMANES

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Se puede decir que el magnetismo es la parte de la Física que estudia todos los fenómenos relacionados con los imanes y el campo magnético.

También se le considera como la propiedad que posee un cuerpo cuando crea a su alrededor un campo magnético, que puede afectar mediante fuerzas magnéticas a otros imanes y a metales como el hierro, el níquel y el cobalto.

PROPÓSITO:

• Reconocer que los imanes solo atraen cierto tipo de materiales.

MATERIALES:

• Un imán
• Una goma
• Clips
• Tornillos
• Cerillos 
• Alfileres

PROCEDIMIENTO:

1. Colocar los objetos sobre la mesa.
2. Acercar el imán a uno de los objetos y observar. Si es atraído, separarlo.
3. Repetir lo anterior para cada uno de los objetos.

CONCLUSIONES:

• ¿Cuál es la característica común de los objetos que son traídos por el imán?
• ¿Qué clase de materiales atrae el imán?

Los imanes son dispositivos que tienen la facultad de atraer los objetos de hierro, níquel y cobalto. Se caracterizan por poseer regioness donde se concentra la propiedad de atraer dichos objetos, tales zonas reciben el nombre de polos magnéticos.

 

CONDUCTORES Y AISLADORES

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

La resistividad es una constante que mide la capacidad de un material para evitar o resistirse al paso de la corriente eléctrica. Se representa por la letra griega rho (p) y con unidades en el SI son ohms-metros.

El recíproco de la resistividad es la conductividad que se representa por la letra griega sigma minúscula. 

Los aisladores tienen una conductividad baja y los conductores tienen por el contrario una conductividad alta.

MATERIAL:

• Un pedazo de madera
• Una regla de plástico
• Una moneda
• Un clavo
• Un tornillo
• Una pila de 9 V
• Un foco de bajo voltaje
• Alambres

PROCEDIMIENTO:

1. Conectar uno de los bornes de la pila al foco con un alambre.
2. El otro pedazo de alambre va conectado al foco y el otro borne a la pila; dejar los extremos de dichos alambres libres.
3. Probar que el circuito esté bien conectado, uniendo las puntas verificar sus conexiones.
4. Tocar los extremos del pedazo de madera con las puntas de los alambres. Realizar lo mismo con el tornillo, la moneda, la regla y el clavo. Registrar las observaciones en una tabla.

CONCLUSIONES:

• ¿Qué ocurrió en cada caso'
• ¿Cuáles materiales pudieron conducir la electricidad?
• ¿Cuáles materiales no conducieron la electricidad?
• ¿A qué se debe que algunos materiales pudieron conducir la electricidad y otros no?

CARGA ELÉCTRICA

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.

 

Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo. Qi=Qf

PROPÓSITO:

Reconocer que la carga eléctrica se produce cuando ciertos materiales se frotan entre sí.

MATERIAL:

• Trocitos de papel
• 1 peine de plástico
• 1 regla de plástico
• 1 bolsa de plástico

PROCEDIMIENTO:

1. Colocar los pedacitos de papel sobre una cubierta que no sea metálica.
2. Acercar el peine a los pedacitos de papel y observar con atención lo que sucede.
3. Frotar el peine con la bolsa de plástico.
4. Acercar lentamente el peine en la sección frotada a los pedacitos de papel y observar lo que sucede.
5. Repetir lo anterior, pero ahora emplear la regla en lugar del peine.

CONCLUSIONES:

• ¿En qué condiciones fueron atraídos los pedacitos de papel?
• Como resultado de la interacción entre los pedacitos de papel y el peine ¿apareció una fuerza?
• ¿Esta nueva fuerza es mayor que el peso de los pedacitos de papel?
• ¿Qué nombre recibe la propiedad que aparece al frotar el peine en la bolsa de plástico?

 

CONSTRUCCIÓN DE UN BARCO DE VAPOR

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Los cambios de estado se dan solamente cuando la temperatura toma cierto valor característico, lo que se conoce como temperatura de cambio de estado. Es por esto que se reconocen las temperaturas de ebullición o de la de fusión (o solidificación). A lo largo de un proceso de cambio de estado de una sustancia pura, la temperatura permanece constante, ya que toda la energía que se requiere se invierte en romper las uniones que hay entre las moléculas. Cuando todas las uniones se rompen y se continúa aportando energía, la temperatura empieza a aumentar.

PROPÓSITO:

Comprobar que la presión de vapor puede producir el movimiento de un barco.

MATERIAL:

• 4 rodajas de velas o veladoras cortas
• 1 caja de cerillos
• 1 lata vacía y limpia
• 1 clavo
• 1 martillo
• 1 tubo metálico pequeño con tapa
• Plastilina
• 1 tina
• Agua

PROCEDIMIENTO:

1. Toma el tubo metálico y con el clavo hacer un agujero pequeño en la tapa cerca de una orilla.
2. Llenar tres cuartas partes del tubo con agua y taparlo.
3. Colocarlo en posición vertical mientras completan el montaje del dispositivo experimental.
4. Colocar en fila dos rodajas de velas en la lata de sardinas.
5. A un lado de las velas, colocar el tubo en posición horizontal, de manera que el orificio que se hizo en la tapa quede arriba.
6. Fijar el tubo con plastilina en cada extremo de la lata.
7. Vertir agua en la tina aproximadamente 2 cm de profundidad.
8. Introducir la lata con las veladoras y el tubo en la tina con agua.
9. Encender las veladoras, procurando que las llamas hagan contacto con un lado del tubo.
10. Aumentar el número de velas y repetir el procedimiento

CONCLUSIONES:

• ¿Se logró que el barco se desplazara?
• ¿Influye en la velocidad con que se mueve el tamaño del orificio, el peso del barco o la forma?
• El vapor a presión dentro del tubo encuentra una vía de escape en el orificio de la tapa ¿qué resulta de esto?

Ebullición

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

Los cambios de estado se dan solamente cuando la temperatura toma cierto valor característico, lo que se conoce como temperatura de cambio de estado. Es por esto que se reconocen las temperaturas de ebullición o la de fusión (o solidificación). A lo largo de un proceso de cambio de estado de una sustancia pura, la temperatura permanece constante, ya que toda la energía que se requiere se invierte en romper las uniones que hay entre las moléculas. Cuando todas las uniones se rompen y se continúa aportando energía, la temperatura empieza a aumentar.

PROPÓSITO:

Reconocer que el cambio de estado líquido a estado gaseoso del agua se efectúa a temperatura constante.

MATERIAL:

• Una olla
• Una parrilla eléctrica
• Agua
• Un termómetro de laboratorio 
• Guantes de cocina

PROCEDIMIENTO:

1. Realizar la actividad con precaución y supervisión.
2. Calentar el agua en una olla en una parrilla eléctrica y esperar a que hierva.
3. Con un termómetro medir con cuidado la temperatura del agua a partir de que inicie su ebullición.
4. Registrar la temperatura en una tabla. En cada ocasión asegurarse de sumergir completamente el bulbo del mercurio en el recipiente.
5. Conforme hierve el agua observar si su volumen disminuye.

CONCLUSIONES:

• ¿Varió la temperatura durante la ebullición?
• ¿El calor proporcionado en estas condiciones elevó la temperatura del agua?
• ¿El agua pasó del estado líquido al estado gaseoso?
• ¿Cómo se comprobó lo anterior?
• ¿Aque temperatura se dió el cambio de estado líquido a gaseoso del agua?

Dilatación térmica

PRÁCTICA DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN:

 

Uno de los efectos que puede producir un cambio de temperatura en los cuerpos es que éstos cambien de dimensiones. Salvo algunas excepciones, los cuerpos, independientemente de que sean sólidos, líquidos o gaseosos, se dilatan, ésto es, aumentan de tamaño al aumentar se temperatura. Este cambio se reconoce como dilatación térmica o expansión térmica.

PROPÓSITO:

Reconocer que un alambre modifica su longitud al cambiar su temperatura.

MATERIAL:

• Dos botellas de plástico
• Arena
• Alambre de cobre delgado
• Alambre de fierro delgado
• Una vela
• Cerillos
• Regla
• Pesa son gancho o con hilo metálico delgado

PROCEDIMIENTO:

1. Formen equipos de tres integrantes.
2. Llenen las botellas de arena y colóquenlas sobre una mesa una frente a otra.
3. Amarren el alambre de cobre entre las dos botellas y cuelguen la pesa al centro.
4. Midan la altura del alambre con respecto a la superficie de la mesa y anótenlo.
5. Enciendan la vela y acérquenla al alambre.
6. Cuando el alambre se caliente, midan la altura del alambre desde la superficie de la mesa ¿se alargó el alambre?
7. Retiren la vela y esperen un tiempo razonable para que se enfríe el alambre. ¿Recueró su longitud original? ¿Cómo lo comprueban?
8. Repitan el procedimiento, pero ahora con el alambre de fierro. ¿Sucedió lo mismo que con el alambre de cobre?

CONCLUSIONES:

¿Qué le sucedió al alambre al calentarlo?

¿Por qué descendió la altura de la pesa cuando se calentó el alambre?

¿Cómo se comportaron los alambres de cobre y de fierro al ser calentados?

¿Alguno se alargó más que el otro?

 

PRÁCTICA DE LABORATORIO

CONDUCCIÓN DE CALOR

INTRODUCCIÓN:

En la conducción de calor, la transferencia de calor puede imaginarse a escala atómica, como un intercambio de energía cinética entre las moléculas en donde las menos energéticas, ganan energía al chocar con las más energética. Esto sucede porque los átomos o moléculas del extremo calentado por un cuerpo a mayor temperatura adquiere una mayor energía de agitación.

PROPÓSITO:

Reconocer que el calor en una barra metálica se transfiere a lo largo de ésta por un proceso llamado conducción.

MATERIAL:

• Una barra metálica de aprox. 30 cm de largo
• 6 tachuelas
• Una vela
• Cerillos
• Cuante para trabajo rudo o un mango aislante de madera

PROCEDIMIENTO:

1. Formen equipos de tres integrantes.
2. Calienten la vela y dejen que la parafina esscurra sobre la cabeza de una tachuela.
3. Coloquen la tachuela sobre la barra metálica.
4. Haagan lo mismo para cada una de las demás tachuelas, de tal manera que las coloquen una a una sobre la barra.
5. Utilicen el guante para sostener la barra y acérquenla a la vela encendida.

CONCLUSIONES:

• ¿Qué sucedió con las tachuelas al haber calentado un extremo de la barra?
• ¿Por qué se comportaron así las tachuelas?
• ¿Cómo lo explican?

PRÁCTICA DE LABORATORIO

PRINCIPIO DE PASCAL

INTRODUCCIÓN:

A pesar de que los líquidos y los gases tienen propiedades similares, también presentan marcadas diferencias. Los líquidos son poco compresibles y los gases muy compresibles; pero ningún cuerpo (sólido, líquido y gaseoso) es estrictamente incompresible. Sin embargo, aunque el fluido incompresible no existe en la realidad, hay innumerables problemas que se resuelven aceptablemente en las ciencias y en la ingeniería, suponiendo que el fluido es incompresible.

Cuando una botella se coloca violentamente sobre la mesa recibe un golpe que incrementa la presión del líquido desde abajo de la botella, la cual se transmite hasta el tapón. Si la botella está completamente llena, el tapón puede salir disparado como resultado del golpe. Lo que se observa en esta experiencia es una manifestación del Principio de Pascal.

PROPÓSITO:

Identificar el principio de Pascal.

MATERIAL:

• Botella de plástico
• Pinzas 
• Un clavo
• Dos tapones de corcho
• Agua

PROCEDIMIENTO:

1. Hacer un agujero en la superficie lateral de la botella.
2. El agujero debe ser tal, que lo puedan cubrir con el tapón de corcho, después tapar el agujero.
3. Llenar con agua la botella hasta el borde y taparla con el tapón de corcho.
4. Ejercer una presión colocando una mano sobre el corcho situado en la boca de la botella.
5.  

CONCLUSIÓN:

Basándose en el tipo de observaciones de la actividad, Pascal enunció el principio que lleva su nombre:

Si una fuerza externa da lugar a un incremento en la presión en un punto cualquiera de un líquido, todos los puntos del líquido experimentan el mismo cambio de presión.

Otra forma de enunciar el Principio de Pascal es diciendo que la presión aplicada en un punto del líquido contenido en un recipiente se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo.