Práctica 10: Newton tenía razon

Introducción

En esta práctica( última del año) intentamos verificar la segunda Ley de Newton, y a continuación vamos a tratar de explicar el montaje experimental en unas pocas líneas. Con un par de clips doblados hicimos una especie de soporte, sobre el que giraba un eje metálico con una polea dentro. La otra parte del experimento era atar a un coche de plástico un pequeño cordel y en el otro extremo unos cuantos clips que hiciesen peso hacia abajo y para evitar el rozamiento la cuerda pasaba por la polea reduciendo al máximo el rozamiento con la mesa.Toda esta explicación no tendrá sentido sin los datos necesarios de la parte experimental.

Datos experimentales

Masa del coche= 31'5 gramos

Añadiendo un trozo de plastilina= 40'7 gramos

Distancia recorrida= 65 cm

Masa del clip( igual para todos) = 0'5 gramos

Esta es la reproducción de la tabla que tenemos en el cuadernillo

Cuestiones

15. Analiza los conceptos de fuerza de rozamiento estática y fuerza de rozamiento dinámico para el experimento realizado. Calcula los coeficientes de rozamiento estático y dinámico y comparalos.

Aplicando los conceptos a este caso particular la fuerza de rozamiento estática es la que se opone al pequeño empujoncito que le dábamos al principio paraque empezase a andar, sin embargo la de rozamiento dinámico es la que se opone a una vez ya el coche moviéndose lo haga parar.

El coeficiente de rozamiento estático con el coche sin plastilina es de 0'156, y el dinámico ( en las mismas condiciones) es de 0'041, por lo tanto queda demostrado que hay que hacer más fuerza para poner en movimiento un objeto que para que siga moviendose.

16.La fuerza neta (F) y la aceleración (a) varían en función del número de clips que añadas. ¿Qué observas? ¿qué afirmación respecto al concepto de masa se infiere de estos resultados?

Que a mayor número de clips mayor es la aceleración, menor el tiempo transcurrido y que la aceleración es inversamente proporcional a la masa.

17.Al variar la masa, varía la aceleración, ¿en que afecta al rozamiento? ¿Y a la fuerza aplicada?

Al variar la masa la aceleración claramente es menor, la fuerza de rozamiento es una fuerza que se opone siempre al movimiento, tiene sentido contrario a la fuerza aplicada, y es esta fuerza aplicada la que vence a la fuerza de rozamiento estática.

18.¿Por qué crees que hay que empujar ligeramente el coche tras añadir un nuevo clip?

Hay que darle un empujón para ayudar a la fuerza de los clips a vencer al coeficiente de rozamiento estático, luego simplemente hay que dejarlo seguir ya que como hemos dicho antes el coeficiente de rozamiento dinámico es menor al estático.

19. Completa esta tabla

Práctica 9: Laboratorio virtual de dinámica

Trabajo realizado por Laura Sepúlveda, alumna de 4ºESO del Colegio Base

Esta es una práctica que nada tiene que ver con el laboratorio... de siempre. Esta vez hemos recurrido a una página web para hacer los experimentos y sacar todo lo necesario para hacer este trabajo. Esta página es un laboratorio virtual de dinámica, donde puedes experimentar con todo lo relacionado con el movimiento, es decir, velocidad, posiciones, tiempo,...
Es una práctica interesante y distinta a las demás, y además tiene la ventaja de que los datos que se cojen son totalmente exactos, no hay porcentaje de error alguno, y aunque esto no es del todo bueno porque no estaríamos representando la realidad (en el mundo real hemos aprendido que los datos nunca son los que esperamos al hacer los cálculos matemáticos), resulta mucho más claro y fácil de aprender para un alumno de 4º de ESO como es el caso.

En esta práctica nos proponen una serie de experimentos para estudiar las leyes de Newton, y para ello nos dan unos datos que hay que poner en el laboratorio. Después de ajustarlos todos, sólo hay que observar el resultado y sacar conclusiones.

Éste es el link para que podais acceder al Laboratorio virtual de dinámica:

http://web.educastur.princast.es/ies/juananto/FisyQ/Dinamica/index.htm



PRIMERA LEY. PRINCIPIO DE INERCIA:

La conclusión es que se trata de un MRU, la velocidad se mantiene constante desde que se inicia el movimiento. Esto se debe a que la resultante de las fuerzas es igual a 0, y por tanto no hay ningún cambio.

Problema:

Sobre un cuerpo actúa una fuerza de 5N. ¿Cómo conseguirás que el cuerpo se mueva con velocidad constante de 30 m/s? ¿Y para que lo haga con velocidad de 40 m/s?

- Para que se mueva con V cte. de 30 m/s es necesario que la V incial sea de 30 m/s y que sea aplicándole una fuerza de 5N pero en sentido contrario a la fuerza que está actuando sobre el cuerpo, de modo que la resultante sea 0.
- Para que lo haga con una V cte. de 40 m/s se hace lo mismo que para 30 m/s solo que dándole una V inical de 40 m/s.

SEGUNDA LEY. PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA.

La conclusión que se saca es que cuanto mayor sea la masa del objeto, menos se acelerará y la velocidad se incrementará por tanto menos.

Para que el objeto se acelere sólo es necesaria una fuerza que actúe sobre él y en un sentido, aunque con la condición de la masa que acabo de mencionar.

Cuando F y a tiene la misma dirección y sentido, he observado que el objeto se mueve en un sentido determinado (en las abcisas positivas si lo situáramos en un eje de coordenadas) impulsado por una fuerza y velocidad iniciales, y que al aplicarle una fuerza de mayor módulo y sentido contrario el objeto se detiene y regresa, es decir, se mueve hacia la posición 0 del eje de las x con mayor aceleración que al principio.


CUESTIONES:

1) Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza ¿varía su velocidad? ¿De qué dependerá que se mueva con una u otra velocidad?

Su velocidad no varía, permanece constante. Dependerá de la V inicial que se le haya dado al objeto, y de nada más, ya que no actúan fuerzas.

2) ¿Cómo se mueve un cuerpo sobre el cual actúa una única fuerza hacia la derecha? ¿Hay una única respuesta a esta pregunta?

El cuerpo se movería (acelerándose) hacia la derecha, en la misma dirección y sentido que la fuerza.
Puede haber más de una respuesta porque depende de cómo interpretemos lo de " actúa una fuerza hacia la derecha", porque si ponemos el ejemplo del coche y el globo, la fuerza que ejerce el aire va en sentido contrario al movimiento del coche, y entonces la respuesta ya no sería la que he dado.

3) ¿Es posible sustituir la fuerza de la pregunta anterior por una combinación de dos fuerzas que produzcan el mismo efecto?

Sí, siempre que la suma de estas dos fuerzas de como resultado esta primera fuerza (con igual módulo, dirección y sentido)

4) ¿Si un cuerpo tiene una aceleración negativa esto implica que se mueva con movimiento uniformemente decelerado?

Sí, siempre que esta aceleración negativa sea constante. Además, esto implica que en algún momento el móvil pase a estar en reposo, porque al decelerarse su velocidad está disminuyendo, y como es una deceleración constante llegará un momento en el que la V será igual a 0, y entonces el móvil habrá quedado en reposo.

5) ¿Cómo influye la masa en el movimiento de un cuerpo sometido a la acción de las fuerzas?

La masa es inversamente proporcional a la acelaración, lo que significa que a mayor masa, menor aceleración, y viceversa.

6) ¿Cuál es el significado de un signo menos en los datos de distancia al origen?

Signifiacaría que el móvil está situado detrás del observador, ya sea porque esa sea su posición inicial o porque se esté alejando o acercando y en un momento dado se encuentre ahí. Es como si cogiéramos de sistema de referencia el punto (0,0) en el eje de coordenadas (y sólo tuviéramos en cuenta el eje X). El signo menos querría decir que el móvil está en las abcisas negativas.

7) ¿Tiene siempre la fuerza resultante y la aceleración el mismo signo?

Sí, porque es la fuerza resultante la que crea la aceleración del cuerpo, ambas deben tener el mismo sentido y por tanto, el mismo signo.

8) ¿Tienen siempre la velocidad y la aceleración el mismo signo?

No, aunque sólo por un espacio de tiempo limitado. Este sería el caso de un móvil que partiera con una V incial positiva pero con una aceleracón negativa. Esto es posible, aunque siempre llegará un momento en que acaben teniendo el mismo signo. La velocidad siempre tenderá a tener el mismo signo que la aceleración.

9) ¿Existe una única solución para que el objeto llegue justamente al límite del visor que se representa en la pantalla con velocidad cero?

Podrían darse varios casos:
1. Que no se produzca movimiento alguno, es decir, que el objeto esté en la posición (o,o) y permanezca constantemente en reposo.
2. Que se ponga el objeto en una posición inicial negativa y que se le aplique una fuerza positiva y una aceleración negativa para que quede en reposo justo en la posición 0.
3. Lo mismo pero con una posición inicial positiva y una fuerza y aceleración negativas.

Hay bastantes más, en las que ya habría que tener en cuenta la masa y otros factores, con lo que llegamos a la conclusión de que no hay una única solución.

Actividad 5: Galileo. La caída libre de los cuerpos.

Con esta actividad vamos a trabajar con un fenómeno que estudió Galileo Galilei, conocido científico italiano de los siglos XIV y XV, considerado el padre de la astronomía, de la física o de la ciencia misma, por sus muchos e importantes descubrimientos y por el espíritu científico que le caracterizaba.

Este fenómeno es la caída libre de los cuerpos.

EJERCICIOS

1)

2)

V1= 0,025-0/0,08-0=0,31 m/s

V2 = 0,12-0,025/0,16-0,08 = 1,19 m/s

V3 = 0,27-0,12/0,24-0,16 = 1,9 m/s

V4 = 0,49-0,27/0,32-0,24 = 2,75 m/s

V5 = 0,78-0,49/0,4-0,32 = 3,63 m/s

V6 = 1,13-0,78/0,48-0,4 = 4,38 m/s

3)

Se puede apreciar que la recta no es una recta 100%, que es imperfecta, pero esto es debido a pequeños errores e imperfecciones al hacer la gráfica, en los mismos datos,...

En el gráfico que nos piden analizar se representa un MRUA (un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado)

Se puede observar cómo al incrementarse el t, las x se incrementan también, lo que significa que el móvil se está desplazando a medida que pasa el tiempo. Esta relación entre el desplazamiento y el tiempo es la velocidad, que se obtiene precisamente calculando esa proporción con la fórmula que aparece en el gráfico. Más concretamente, lo que está ocurriendo es que la bola se está desplazando (hacia el suelo) a medida que pasa el tiempo (obviamente), es decir, está cayendo con una aceleración.

Se sabe que la bola está acelerándose por la curva que describen los puntos del gráfico, que nos indica que forman una parábola, que significa a su vez que se está acelerando: su velocidad también aumenta a medida que pasa el tiempo.

Por tanto, por ahora se cumplen todas nuestras expectativas.

4)

a 1 = 0,31-0/0,08-0 = 3,88 m/s^2

a 2 = 1,19-0,31/0,16-0,08 = 11 m/s^2

a 3 = 1,9-1,19/0,24-0,16 = 8,9 m/s^2

a 4 = 2,75-1,9/0,32-0,24 = 10,63 m/s^2

a 5 = 3,63-2,75/0,4-0,32 = 11 m/s^2

a 6 = 4,38-0,4/0,48-0,4 = 9,4 m/s^2

El verdadero valor d g es 9,8 m/s^2, y la verdad es que ninguno de los resultados nos da ni siquiera algo muy parecido, pero suponemos que hay tantos errores que se pueden cometer en esta práctica que es normal que ocurra esto.

5) El porcentaje de error más grande que se ha debido de cometer es en la toma de datos, ya que la habilidad humana (o la de Victor, más bien) y los sentidos que hay que utlizar para tomar datos como esos son muy poco precisos, no están muy desarrollados, y más al tener que medir tiempos exactos cuando se tira una bola tan pequeña. Otra posible causa sería que nosotros hubiéramos hecho mal los cálculos, que también es bastante probable. Y por último, el factor a tener en cuenta para los errores de todas las prácticas de física: el rozamiento (con el aire en este caso), que aunque es menor que si se desplazara sobre una superficie también afecta.

Otras causas hechas a drede (no inevitables, quiero decir), sería el redondeo de los datos y de los resultados, es decir, no trabajar con todos los decimales, y esto causaría una variación en el resultasdo final más o menos grande.

MODELO TEÓRICO ----> h=1/2gt^2 m/s^2

v=gt

1. 0,025 = 4,9 t^2 -> t = 0,07 s, v = 0,69 m/s

a = 0,69/0,07 = 9,8 m/s^2

2. 0,12 = 4,9t^2 -> t = 0,16 s , v = 1,57 m/s

a = 1,57 - 0,69/0,16 - 0,07 = 9,8 m/s^2

3. 0,27 = 4,9t^2 -> t = 0,23 s , v = 2,25 m/s

a = 2,25 - 1,57/0,23 - 0,16 = 9,8 m/s^2

4. 0,49 = 4,9t^2 -> t = 0,32 s , v = 3,14 m/s

a=3,14 - 2,25/0,32 - 0,23 = 9,8 m/s^2

5. 0,78 = 4,9t^2 -> t = 0,4 s , v = 3,92 m/s

a = 3,92 - 3,14/0,4 - 0,32 = 9,8 m/s^2

6. 1,13 = 4,9t^2 -> t = 0,48 s , v = 4,7 m/s

a= 4,7 - 3,92/0,48 - 0,4 = 9,8 m/s^2

Práctica 9:Laboratorio virtual de dinámica

Introducción

Hemos realizado esta práctica solamente con una página web, donde te permite plantear todo tipo de problemas de dinámica( sin contar el rozamiento) en los que se puede variar tanto las fuerzas en ambos sentidos , masa, velocidad inicial y la posición inicial. Se puede experimentar en el laboratorio aquí.

Leyes estudiadas

En las gráficas de la primera ley de Newton podemos sacar como conclusiones que si a un objeto no se le aplica ninguna fuerza y este tiene una velocidad constante, segirá igual. Este caso se da en la gráfica a, en los casos b,c y d sacamos la conclusión de que si las fuerzas tienen el mismo módulo y dirección pero sentido contrario y son aplicadas sobre el mismo objeto estas se anulan dejando al objeto intacto.

De las gráficas de la segunda ley de Newton he llegado a la conclusión de que a mayor masa menor aceleración que produce la misma fuerza.

Cuestiones

1- No, si ninguna fuerza actua sobre este cuerpo se mantendrá en el que estaba anteriormente. Sin embargo si el cuerpo se esta moviendo continuara teniendo la misma velocidad media. La velocidad será constante en cualquier caso así que la velocidad dependerá de la velocidad que lleve desde el principio.

2-Se mueve con una aceleración positiva si la fuerza es positiva e irá hacia la derecha pero en el caso de que la fuerza fuese negativa la aceleración sería negativa e iría hacia la izquierda.

3-Si siempre que las fuerzas: tengan el mismo sentido, o dos que sean de sentido opuesto pero que no tengan el mismo módulo.

4-Claro,significaría que alguna fuerza negativa esta actuando sobre él de forma constante.

5-Si la masa es mayor y la fuerza es la misma producirá más aceleración en un cuerpo de menor masa.

6-Que una fuerza negativa ha actuado sobre él provocando una deceleración previa o que su posición inicial es negativa según el sistema de referencia.

7-Si. La fuerza resultante y la aceleración tienen que tener el mismo signo debido a que tienen que tener el mismo signo ya que la fuerza es la que provoca el cambio de movimiento.

8-Si, porque aunque al principio no tiene porque si la velocidad es positiva y la aceleración negativa llegará un momento en el que la velocidad llegue a 0 y luego comience a ser negativa también asi que si, tienen el mismo signo.

9-Sí, que el cuerpo lleve una velocidad inicial positiva, la posición inicial sea mayor que cero y una aceleración negativa, que haga que el objeto se frene por completo justamente al límite del visor.

Eratóstenes: Medida del radio de la tierra

A continuación vamos a dar sentido a los datos tomados hace ya mas o menos un mes en el patio del colegio y nos va a hacer calcular el radio terrestre. Tomamos varias horas de un día normal de colegio para llevar una actividad a cabo, junto a otros colegios de España. La actividad consistía en sobre un papel de estraza poner un gnomon( recogedor) ir marcando la posicion de la sombra cada 5 minutos.



Pero será mejor no adelantarnos porque este es el metodo seguido ahora en 2009, pero hace unos 3000 Eratóstenes, gran personaje de la antigua Grecia realizo un cálculo muy aproximado teniendo en cuenta los medios y métodos seguidos. Lo primero que hizo fue observar que la sombra que caía sobre un pozo iba cambiando a lo largo del día, entonces pensó que o la Tierra o el Sol se movía y tambíen dedujo que la Tierra no era plana. Para demostrar esta teoría lo que hizo fue mandar a varios hombres a Siena( actual Assuan) para comprobar la posición de la sombra de un gnomon a lo largo del día, y este gnomon debía estar en línea recta con el que él había colocado en Alejandría. Los encargados de poner el gnomon tambíen tuvieron que calcular la distancia entre ambas ciudades( en estadios, medida usada en la época). Comprobó entonces con este pequeño experimento que las sombras no eran iguales y que por tanto era imposible que la tierra fuese plana.











Una vez tomados todos los datos y sabiendo que un estadio de los utilizados equivale a 174,125 m, sacar el radio terrestre le resulto fácil, lo primero que hizo fue hallar el ángulo formado entre el gnomon y la sombra, que era un ángulo de 7'2º, este número sale de dividir 360º/50, es decir una parte de cincuenta de la circunferencia total de la Tierra. La distancia entre ambas ciudades era de unos 5000 estadios, y suponiendo que 1/50 sobre el total de la Tierra 5000x50= 250.000 estadios la longitud total y si despejamos de L=2pi r sabesmo que 250.000/2x3'14= 6.366,19km. Sabiendo que el número actual del radio de la Tierra es de 6.378 km nos debemos asombrar al ver la gran precisión del Eratóstenes al hacer su medida y tener en cuenta lo listo que debió ser este hombre para la época en la que vivió.


Esta foto nos enseña el proceso seguido por cientos de colegios como el nuestro para tomar las medidas oportunas. Una vez tomados todos los puntos cogemos el compás y hacemos centro en el medio del gnomon, luego giramos el compás dibujando arcos, luego trazamos una linea que une todos los puntos de nuestras medidas. Él arco divide los datos en dos, al dividir los datos, que han sido unidos por una linea, también se divide dicha linea.Finalmente hay que hacer la mediadriz del segmento, y el punto de intersección con el segmento es la longitud mínima.

Para entender mejor la actividad lo mejor es ver primero estos vídeos que a nosotros nos han ayudado mucho:

Práctica 8: Las leyes de Newton

"Si he llegado tan lejos es porque me he subido a hombros de gigantes" (Isaac Newton)



Este trabajo de física ha sido realizado por alumnos de 4º ESO del Colegio Base, utilizando como laboratorio la misma clase.



El objetivo principal de la práctica es conocer las tres leyes de Newton, saber reconocerlas en situaciones de la vida cotidiana, y entender en qué consisten. Para eso en esta práctica nos basamos en la observación experimental.



El procedimiento ha sido sencillo. Hemos inflado un globo y lo hemos colocado en la parte de atrás de un coche de juguete. Después lo hemos dejado correr por la clase, habiendo retirado todos los obstáculos anteriormente, varias veces. Una con más cantidad d aire dentro del globo, otra con menos,... y hemos observado que ocurría en cada caso.



Material utilizado: Cochecito, globo, metro.





CUESTIONES:


1) Informe científico sobre las leyes de Newton:


La ley de la inercia:

"Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que esté obligado a cambiar ese estado por efecto de fuerzas que se apliquen sobre él. De otra forma, si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza o todas las que actúan se anulan dando una resultante nula, el cuerpo no variará su velocidad."

Esta ley se puede encontrar fácilmente en casos cotidianos, de hecho, lo que ocurre es que nada de lo que conocemos no permanece siempre constante, siempre hay una fuerza que hace cambiar su movimiento. Un ejemplo muy común y que explica muy bien esto es el de un cohe que toma una curva. Éste lleva una velocidad constante, pero en el momento de tomar la curva tu tienes que aplicarle una fuerza al motor del cohe para que disminuya la velocidad y gire por que si no se saldría de la curva y se estamparía.




La ley fundamental de la Dinámica:

"Toda fuerza aplicada sobre un cuerpo, y que no esté equilibrada, produce una aceleración que es proporcional a dicha fuerza. La constante de proporcionalidad es la masa inerte del cuerpo. De otra forma, si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, dicho cuerpo modificará su velocidad(tendrá aceleración)"

Esto significa que si se le aplica una fuerza a un objeto, y la resultante de las fuerzas no es nula, el resultado será que el objeto iniciará un movimiento e irá acelerándose. Pero esto depende de la masa del objeto. Esta relación entre fuerza y masa se resumen en la ecuación: F= ma y como se puede observar aparecen la aceleración.

Un ejemplo de esta ley se encuentra en todas partes. Simplemente cuando le das una patada a una pelota de tenis y a otra de fútbol con la misma fuerza te das cuenta de que no ocurre lo mismo en las dos, aunque ambas se aceleran.

La ley de la acción y reacción:

"Cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste ejerce otra fuerza (reacción) igual y de sentido contrario sobre el primero. Ambas fuerzas son simultáneas y se aplican sobre cuerpos diferentes."

Esta ley quiere decir que siempre que se le aplica una fuerza a un objeto, éste te responde con otra fuerza que contrarresta a la primera, es decir, el vector fuerza tendría el mismo módulo y dirección, pero en sentido contrario.

Un ejemplo de esta ley ya es más difícil de ver, aunque también está en todas partes. Por ejemplo, cuando dos coches de choque chocan entre sí, ambos retroceden para atrás, en sentido contrario a como habían "proyectado" su fuerza sobre el otro.

2) ¿En qué fase son aplicables cada una de estas leyes? ¿Por qué?

Para este ejercicio vamos a exponer nuestras observaciones en cada una de las fases por las que pasó el cochecillo.

FASE 1: El coche está en reposo.

FASE 2: El aire del globo comienza a salir, empujando al coche, y éste se desplaza sufriendo una aceleración.

En esta fase se aplica la segunda ley, la de que una fuerza (el aire del globo) aplicada sobre un objeto (el globo) produce la aceleración del mismo.

También se podría decir que ha actuado la tercera ley, poque la fuerza del coche ejercida sobre el suelo está siendo respondida por la fuerza de rozamiento (que sería la fuerza de reacción)

FASE 3: Ya no queda más aire en el globo, osea que el motor que propulsaba el coche se ha parado ya, pero el coche sigue moviéndose sin ningún cambio aparente.

En esta fase actúa la pimera ley. la de la inercia. La inercia que llevaba el coche una vez fue puesto en movimiento hizo que siguiera haciendo lo que staba haciendo, que es de lo que se trata esta ley.

También actuaría la tercera ley por la misma razón que en la segunda fase.

FASE 4: El coche, después de ir perdiendo velocidad, se paró y quedó en reposo.

3)¿Piensas que la fase inercial está correctamente nombrada? ¿Podrías describir algún método para que sí lo fuera? ¿Qué es el rozamiento? ¿Cómo influyen las diferentes superficies en el frenado del coche?

Creemos que no es del todo correcto, porque la ley de la inercia no se cumple del todo en este experimento. El coche fue perdiendo velocidad y acabó en reposo, y esto no sería así si todo hubiese sido como se explica en la ley de la inercia, es decir, que si éste hubiese sido un ejemplo de inercia, el coche jamás se hubiera parado, o variado su velocidad, si no que hubiese continuado en su trayectoria rectilínea y uniforme, y sin embargo no fue así. Lo que ocurrió es que actuó el rozamiento. En este caso, el rozamiento del suelo y del aire, entre otras cosas, fue lo que hizo que el coche fuera adquiriendo una aceleración negativa, es decir, qué fuera disminuyendo su velocidad, frenándose y acabara en reposo.

El único método que se nos ocurre es el de lanzar un objeto al espacio, donde no hay rozamiento, e ir apartando de su trayectoria todo obstáculo posible, lo cual es un poco imposible.

El rozamiento es una fuerza que se opone al desplazamiento de un cuerpo sobre otro. Actúa siempre en sentido opuesto al del movimiento.

El suelo influye en el frenado del suelo debido a las imperfecciones de su superficie, que aunque no son visibles, hacen que las fuerzas que actúan en el movimiento no sean perpendiculares, y estas irregularidades hacen que el coche pierda velocidad.

Hemos supuesto que en el aire influye porque al ir avanzando el coche, éste va chocando continuamente con las moléculas de aire, tiene que apartarlas, dejarse paso, y esto lo frena.

4)¿Qué ocurre al aumentar la masa del coche con la pesa? A igual cantidad de aire, ¿qué coche se acelera más, el más o el menos cargado?

Pues que la fuerza de rozamiento es mayor, y la acción de éste, por tanto, también es mayor y el coche se frena más deprisa.

Se acelera más el menos cargado, por lo que hemos explicado

5) Se le llama de reacción porque el movimiento del coche es la reacción de la acción de dejar salir el aire del globo.

Ejemplos: El despegue de un cohete, una pistola al ser disparada,...

6) No se anulan porque ambas fuerzas no están aplicadas sobre un mismo punto. Si lo hubieran estado, el coche no se habría movido, pero cada fuerza estaba aplicada sobre una parte distinta del coche, y esto fue lo que hizo que no se anulasen.

Práctica 7:La tirolina

Introducción y resumen

Esta práctica ha sido realizada en el laboratorio de Física y Química del Colegio Base.En la práctica hemos seguido profundizando en el estudio de la cinética, física del movimiento que no se preocupa por las causas de este.Despues de haber estudiado el movimiento rectilineo y uniforme en el cual no había ningún tipo de aceleración, hemos pasado a estudiar el MRUA, movimiento rectilíneo unifromemente acelerado. Unos de los fénomenos más cotidianos que sirva para ejemplificar el MRUA, es por ejemplo una tirolina, elemento que hemos utilizado para estudiar este movimiento. A continuación os mostraremos como hemos realizado el experimento, siempre teniendo cuenta que la práctica tiene pequeños errores de experimentales tales como: la tensión total del cable de la tirolina, la dificultad para medir espacios de tiempo muy cortos, la mínima variación de la posición inicial de las tuercas.... Todos estos pequeños errores pueden ser los que nos dificulte alcanzar una precisión total en el experimento pero está claro que todo esto es una representación de algo que se hace en el laboratorio con máquinas para afinar en la precisión al máximo.

Instrumentos de laboratorio

-Tuercas

-Nylon

-Cronómetro

-Metro

-Lubricante

Trabajo experimental
Lo primero que hay que decir es que el montaje de esta práctica tenía un aliciente o dificultad que era que nosotros mismos a partir de la lectura del guión y sin la explicación previa del profesor debíamos montar el experimento, aunque al final no resulto complicado. Lo primero fue coger el soporte que daría la altura a nuestra tirolina y también la sujeción. Previamente en un hilo de nylon habíamos puesto marcas cada 20 cm que nos servirian para determinar tramos en la cuerda. A continuación enganchamos un extremo de la cuerda al soporte y el otro a una pata de una silla intentando obtener la máxima tensión posible. Lubricamos un poco la cuerda para asegurarnos que no se parase la tuerca y comenzamos a tomar medidas. Cuantas más medidas distintas tomásemos más puntos obtendríamos en la recta, por lo tanto mayor precisión, por eso eliminamos dos tomas de tiempo por distancia en favor de más distancias. Estos son los resultados obtenidos.

Resultados obtenidos

Tuerca pequeña

-(20 cm) t1=0'97 s t2=1'03 s t3=1'01 s

-(40 cm) t1=1'37s t2=1'41s t3=1'29s

-(60 cm) t1=1'61s t2=1'58s t3=1'66s

-(80 cm) t1=1'95s t2=2'03s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'14s t2=2'23s t3=2'12s

Tuerca grande

-(20 cm) t1=0'67s t2=0'48s t3=0'55s

-(40 cm) t1=1'04s t2=1'11s t3=1'07s

-(60 cm) t1=1'63s t2=1'56 s t3=1'53s

-(80 cm) t1-=1'93s t2=2'17s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'12s t2=2'24s t3=2'15s

Una vez tomadsos los tres tiempos por distancia lo que había que hacer era sacar las medias de timpo, sumando las tres medidas y diviendolas entre tres.Siguiendo el orden de medidas y empezando por la pequeñas los tiempos medios son los siguientes:1'01,1'35,1'61,2'06,2'16.Tuerca grande:0'56,1'07,1'57,2'08,2'17.

El último paso para poder realizar la gráfica velocidad frente a tiempo es sacar la velocidad media ya que es una cosa simple porque lo único que hace falta sacar es el cambio de posición, ya que delta de tiempo ya lo hemos sacado anteriormente.

Conclusiones

Las conclusiones sacadas de esta práctica son varidadas. Lo primero que debemos hacer es explicar en que consiste el MRUA, estudia el cambio de velocidad por unidad de tiempo, es una magnitud vectorial, consiste de una dirección un sentido y un módulo. Es necesaria una inclinación ya que si no existiera no hubría aceleración y si hubiese demasiada sería una caída libre y la única aceleración que habría sería la de la gravedad. También hemos deducido las ecuaciones de posición y aceleración necesarias para estudiar estos movimientos en la teoría. Debido a que somos el primer grupo y no habiamos empezado a explicar el MRUA no has servido para adelantarnos y conocer sus características antes de empezar a trabajarlo en clase de física.

Las ecuacioenes usadas en el MRUA son dos:ec. de velocidades v=v0+a(t-t0) y la ecuacion de posición s=x0+v0(t-t0)-1/2 a(t-t0)^2.

Cuestiones

1-Explica por qué, a pesar de las pequeñas desviaciones obtenemos una recta en las gráficas velocidad- tiempo:

Aunque el error experimental influya en el resultado de la gráfica y lo adultere el procedimiento seguido de obtener varios puntos de la gráfica es correcto.

2-Si repetimos la experiencia con una tuerca de diferente tamaño y peso. ¿qué crees que sucederá? ¿que sucede realmente? ¿qué conclusión podemos sacar de ellos?

Si la tuerca fuese de mayor peso y tamaño la aceleración aumentaría.

Si al contrario fuese más pequeña y más ligera la aceleración disminuría.Todo esto está demostrado con nuestro propio experimento ya que los tiempos de la tuerca pequeñas son mayores.

3- ¿Qué pasará si tilizamos otras inclinaciones diferentes para el hilo? ¿Seguirá siendo un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

Eto es una cosa fácil de deducir incluso sin tener muchas nociones de física, nosotros ya pensábamos que cuanta más inclinación mayor aceleración, lo que pasa para facilitar la toma de tiempos pusimos una inclinación sensata para no tener problemas en la medición tener el mínimo error experimental con respecto al tiempo y no perder mucha precisión. Sí, seguiria siendo un MRUA, solo que con una aceleración mayor.

4-Si el hilo esta totalmente vertical, ¿qué tipo de movimiento tenemos ahora? ¿Cómo se llama ese movimiento?

Entonces tendríamos el antes descrito movimiento de cáida libre, en el cual la aceleración sería hacía el suelo con una velocidad de 9'8m/s^2.

5-¿Seguirá siendo un movimiento uniformemente acelerado si el hilo no está tenso? ¿Qué ocurrirá con la velocidad y la aceleración en ese caso?

No, porque si no está tenso el recorrido no será recto, entonces estaríamos incumpliendo una de las normas del MRUA, la velocidad cambiaría y la aceleración sería distinta, por lo tanto tampoco uniforme, incumpliria otra condición.

Este vídeo lo hemos sacado de youtube, y describe un tipo de MRUA, la caída libre, si hubiésemos dejado el nylon totalmente vertical estaríamos ante ese movimiento.

Práctica 6: Movimiento rectilíneo y ...¿uniforme?

Esta práctica la hemos realizado durante el día 18 de febreo en el laboratorio de física y química. Partimos de un punto en el que conocemos el concepto de velocidad media, pero necesitamos profundizar más en el estudio de este, introduciendo a la vez los vectores y conceptos utilizados con anterioridad( posción, coordenadas cartesianas...)





Los objetivos de esta práctica son primero, el estudio del movimiento rectilíneo uniforme, plantear el principio de inercia, la deducción de la ecuación del MRU y la comprobación de la validez de esta. Tanto los métodos usados como los materiales han sido muy simples: hemos utilizado cosas como plastilina, canicas, metro y nos hemos basado en procedimiento muy simples como son medir y cronometrar. Las conclusiones más interesantes sacadas de este trabajo son principalmente la definición de inercia: Resistencia de los cuerpos para cambiar su estado de reposo o de movimiento sin la intervención de alguna fuerza. También hemos aclarado el concepto de movimiento rectilíneo uniforme introduciendo una fórmula más realista que la que sabiamos hasta el momento.






TRABAJO EXPERIMENTAL




Métodos


-Cronometrar





-Medir distancias




Instrumentos

Metro










Cronómetro










Bolas de acero










Cuña que sirve como rampa

Uso de los instrumentos

Hemos utilizado las bolas como móvil, la cuña como rampa, el metro para medir la distancia entre el inicio del recorrido y el final y el cronómetro para medir el tiempo.





A continuación vamos a describir todo lo que hicimos para llevar a cabo esta práctica, lo primero fue coger todos los instrumentos y disponerlos, la especie de escalímetro la usamos como rampa de inclinación para dejar caer la bola, la plastilina la usamos para marcar las distancias y para sujetar la rampa a la mesa. A partir de ahí lo único que hicimos fue ir tomando distintas distancias e ir cronometrando tiempos






RESULTADOS OBTENIDOS:





Aquí están los datos que apuntamos en el cuaderno, los resultados de todos los experimentos. Para cada distancia (d) que escogimos, tenemos los tiempos (t sub 1, 2 y 3) de las tres veces que dejamos caer las bolas.





BOLA GRANDE:

MEDIDA 1

d = 93cm

t1=81
t2=82
t3=84

MEDIDA 2

d = 71cm

t1=68
t2=63
t3=66

MEDIDA 3

d = 44cm

t1=47
t2=53
t3=40

MEDIDA 4

d = 55cm

t1=56
t2=56
t3=47

MEDIDA 5

d = 35cm

t1=35
t2=34
t3=35



BOLA PEQUEÑA:

MEDIDA 1

d = 44cm

t1=47
t2=50
t3=53

MEDIDA 2

d = 71cm

t1=62
t2=59
t3=66

MEDIDA 3

d = 93cm

t1=91
t2=91
t3=94

MEDIDA 4

d = 55

t1=53
t2=50
t3=47

MEDIDA 5

d = 35cm

t1=44
t2=31
t3=37






Aquí está la gráfica en la que se relaciona la distancia recorrida por cada bola con el correspondiente tiempo que ha tardado en recorrerla. Lo representamos en un eje de coordenadas cartesianas en el que la variable independiente es el tiempo y la dependiente la distancia.















































































La distancia está medida en centímetros y el tiempo en segundos (en las gráficas aparece 10 segs., 20 segs., ... en realidad es 0.10 segs., 0.20 segs.,...). Cada tiempo que aparece en la gráfica es la media de los tres tiempos tomados para cada distancia, es decir:


tiempo medio = (t1+t2+t3) / 3


A partir de estas gráficas se puede sacar la velocidad media que lleva la bola cada vez que es tirada:



BOLA GRANDE: BOLA PEQUEÑA:


MEDIDA 1: 93/82.3 = 1.13 cm/s. MEDIDA 1: 44/50 = 0.88 cm/s.



MEDIDA 2: 71/65.5 = 1.08 cm/s. MEDIDA 2: 71/62.3 = 1.14 cm/s.





MEDIDA 3: 44/46.6 = 0.94 cm/s. MEDIDA 3: 93/92 = 1.01 cm/s.





MEDIDA 4: 55/53 = 1.04 cm/s. MEDIDA 4: 55/50 = 1.1 cm/s.


MEDIDA 5: 35/34.6 = 1.01 cm/s. MEDIDA 5: 35/37.3 = 0.94 cm/s.




Si el tiempo hubiera sido exacto, es decir, con un 0% de error, la velocidad media habría sido en todos los casos la misma, pero es distinta en todos, debido a que el tiempo no fue tomado con exactitud. Sin embargo, una aproximación de la velocidad media total podría ser 1 cm/s.






La conclusión más importante a la que llegamos es que el móvil iba con una determinada inercia y su movimiento era rectilíneo y uniforme (todo lo uniforme que las condiciones en las que hicimos el experimento permitían). Pudimos comprobar que la inercia no está relacionada con la masa de los cuerpos, ya que la masa de las bolas era claramente distinta, y sin embargo ambas iban con una velocidad media parecida en todos los casos, y teniendo en cuenta el rozamiento de las bolas con el aire y la mesa, se demuestra que sin éste la velocidad de ambas bolas habría sido exactamente la misma.





Creemos que hemos alcanzado los objetivos propuestos para esta práctica. Hemos profundizado en los conceptos de velocidad,... y además hemos tenido una demostración física de lo que podría ser el movimiento rectilíneo uniforme, la inercia de los cuerpos,... que nos ayudará a entenderlo mejor.






CUESTIONES:
1- Esta cuestión ha sido respondida con anterioridad en el informe

2- Las gráficas pedidas en este ejercicio ya han sido mostradas a lo largo del trabajo.


Puedes encontrarlas en el apartado de "Resultados Obtenidos".




3- El movimiento obtenido en esta gráfica es un movimiento rectilineo y uniforme( MRU), fenómeno que podemos describir como un movimiento que describe una trayectoria recta y con una velocidad constante, es decir que su aceleración sea nula. Las irregularidades que se han dado se pueden deber a distintos fenómenos como la impresición por nuestra parte al tomar tiempos, medir distancias o al dejar caer la bola. El rozamiento afecta pero es algo que a la velocidad que llevaban las bolas es imperceptible e insignificante.





4- Si la distancia recorrida fuese muy grande llegaría un momento en el que la bola perderia toda su velocidad y se detendría. Esto sería debido al rozamiento, que cuanto mayor sea el tiempo que dejemos correr la bola, o mejor dicho, cuanto mayor sea la distancia que tiene por recorrer la bola, más rozamiento la estará frenando. Si no existiese ese rozamiento, la bola no se detendría jamás (principio de inercia)


5- La inercia se podría definir como la propiedad de la materia por la cual los sistemas físicos no pueden modificar por sí mismos su estado de reposo o de movimiento. El ejemplo más cercano al nuestro ha sido esta práctica ya que si no hubiesemos puesto una barrera física la bola seguiria rodando debido al principio de inercia

PRÁCTICA 5: Un paseo por el cole.

Este es el quinto trabajo de laboratorio que realizamos. A diferencia de los anteriores, trabajaremos la física, y no la química, y el lugar de trabajo y desarrollo de la práctica no se ha llevado a cabo en el laboratorio, si no en el campo de fútbol del polideportivo del Colegio Base.
Comenzaremos sabiendo ya algo de teoría sobre el movimiento y los elementos que en él intervienen, y a partir de esos conocimientos desarrollaremos la práctica.

Con esta práctica nos introducimos en la Física, y por ello hemos empezado con lo más elemental: el movimiento. La práctica ha tratado básicamente de trabajar diversos conceptos que entran en el tema de movimiento, como la distancia, la trayectoria, el desplazamiento,... Para ello hemos bajado al campo de fútbol y hemos ido haciendo un recorrido marcado por el profesor, tomando medidas, y estudiando todo lo que anteriormente habíamos estado trabajando. De esta forma, teniendo una demostración física de todos los conceptos, se nos hace mucho más fácil recordarlos y entenderlos. Esta práctica nos ha servido también para iniciar el tema de los vectores.

Trabajo experimental:

Material:

papel, bolígrafo y nuestras propias piernas

Procedimiento:

En primer lugar, en el laboratorio el profesor de Física nos introdujo en el tema del movimiento (empezó con un experimento muy sencillo y curioso con el cual se podía estudiar la definición y el concepto de sistema de referencia), y estuvimos profundizando todos los conceptos que entran en este tema, fundamentalmente:

-desplazamiento

-trayectoria

-distancia

-posición

-distancia

Como inicio de la práctica nos dibujó un simple plano del campo de fútbol y trazó un recorrido a lo largo del mismo que nosotros mismos deberíamos recorrer.

Aquí fue cuando aplicamos parte la teoría, es decir, algunos de los conceptos vistos:

Determinamos cinco puntos privilegiados (A, B, C Y D, tomando como sistema de referencia el punto A, el centro del campo) , el desplazamiento y la trayectoria a seguir. Después comenzó la veradera práctica. Recorrimos la trayectoria indicada y tomamos las medidas necesarias para luego calcular numéricamente las cuatro magnitudes más importantes utilizando como unidad de medida un paso nuestro. Como la longitud de un paso es distinta para cada alumno, el nº de pasos finales de un segmento es distinto para cada uno, pero proporcional con respecto al conjunto.

Las medidas tomadas fueron:

Ahora voy a indicar el recorrido más específicamente:

Caminamos partiendo del punto A. El primer paso fue ir hasta el punto B, luego de B a C, de C a D, de D a E y por último de E a A. Como se puede observar se vuelve al mismo sitio del que se partió, lo que llevará a una conclusión bastante importante.

Sin embargo, no hemos recorrido esas distancias de un punto a otro siguiendo el camino más corto (si uno se fija en el esquema de arriba se da cuenta de que este camino está marcado por vectores que determinan el desplazamiento), si no que hemos seguido otro recorrido (la trayectoria)
Las medidas que marcan la longitud de las distintos segmentos que forman la trayectoria es aproximada, y es muy probable de que haya un argen de error relativamente grande, sin embargo al hacer los cálculos concuerda bastante.

Resultados obtenidos:

He hallado calculando numéricamente las cuatro magnitudes anteriormente mencionadas:

Desplazamiento

El desplazamiento total realizado es nulo, ya que si restamos la posición final de la posición inicial nos queda 0: (pos. final)A-(pos.inicial)A= 0

Trayectoria

Suma de todos los pasos dados siguiendo la trayectoria (desde el punto A, seguir la línea azul discontinua):

11+24+20+48+20+27+6+2= 158 pasos.

Posición

Para hallar la posición (que es distinta para cada punto que escojamos) habría que inventarse un eje cartesiano. El campo de fútbol es el plano, y yo voy a escoger el punto A (sistema de referencia y centro del campo) como punto (0,0). y a partir de ahí aparece el eje de las x y de las y. También he decidido que la unidad sea uno de mis pasos. Así que para hallar la posición de un punto sól hay que comprobar en el dibujo de arriba cuantos pasos se avanzan en las x y cuantos en las y.

Ejemplo:

Distancia:

Si tomamos como punto de referencia el punto A, entonces la distancia se expresaría como el valor numérico del vector que va de un punto a otro.

Conclusiones:

Creo que han sido alcanzados todos los objetivos propuestos al principio: hemos trabajado y repasado estos conceptos físicos y a la vez hemos conseguido entenderlos mejor, al haberlos "aplicado" a la realidad. Esta práctica ha sido mucho más sencilla y llevadera que las anteriores, ya que se ha trabajado la física, que son cosas que tenemos más presentes en el día a día que la química. Esto es porque son hechos y sucesos que podemos ver, sentir,... y por lo tanto investigar más cómodamente. No hay más que ver los utensilios que hemos tenido que usar para hacer esta práctica.

Para hacer este trabajo le he hechado un ojo a los apuntes de clase que teníamos sobre el tema, a algunos trabajos de los compañeros para ver cómo habían descrito lo del campo de fútbol, y a alguna que otra página de Internet para sacar fotografías e investigar un poco sobre el tema.

CUESTIONES:

1) Describe todo el proceso seguido durante la práctica. En función de lo observado, describe:

Sistema de referencia: Coordenadas que sirven para que un observador sitúe un objeto en el espacio, dicho de otra forma, es el lugar que elige un observador para observar la dinámica o el movimiento de un objeto.

Trayectoria: Conjunto de puntos consecutivos por los que pasa un objeto en movimiento, es decir, el recorrido que hace un objeto desde que entra en movimiento hasta que se para.+

Desplazamiento: Distancia que hay desde el punto de salida de un objeto que entra en movimiento al punto en el que deja de moverse.

Posición: Es el punto del espacio en el que se encuentra un objeto. Se suele representar mediante coordenadas.

Distancia: Es una magnitud escalar que mide numéricamente la relación de proximidad(?) entre un objeto y otro.

2) Realiza un gráfico para cada uno de los puestos señalados dibujando la posición desde nuestro SR, la trayectoria seguida hasta llegar a él y el desplazamiento.

Este gráfico aparece en este trabajo. Es el primero de todos, se encuentra en el apartado de TRABAJO EXPERIMENTAL.

3)Realiza una tabla en la que figure la posición, la distancia recorrida, el desplazamiento y su módulo de cada puesto. ¿Coincide el desplazamiento con la distancia recorrida en cada caso?

Razona la respuesta.

Aunque no en formato de tabla, se pueden ver claramente todos esos elementos en cualquiera de los gráficos expuestos en el trabajo.

El desplazamiento sólo coincide con la distancia recorrida en los vectores AB y CD:

Práctica 5: Un paseo por el cole

Introducción

Esta práctica la hemos realizado en el laboratorio de Física y Química del Colegio Base, el curso de 4 º ESO A para introducir la Física de este curso y comenzar el tema de los vectores y el movimiento. Esta práctica ha sido realizada durante una tarde y utilizamos el patio como campo de práctica.

Resumen

Al llegar al laboratorio lo primero que nos propuso el profesor un pequeño experimento: debíamos taparnos el ojo derecho y con el pulgar de la mano derecha tapar un dibujo que había en la pizarra, después teníamos que cambiar y guiñar el otro ojo sin cambiar el dedo de posición e ir alternando, con esta cosa que parece una tonteria nos dimos cuenta en que muchas cosas son relativa y que dependen de algo, en el caso de la física el Sistema de Referencia, concepto que definiré más adelante. El profesor nos explicó más o menos en que consistía la práctica y pasamos a la acción.

Trabajo experimental

Los instrumentos que hemos utilizado para llevar a cabo esta práctica son muy sencillos y fáciles de conseguir, las piernas para poder medir, papel y boli para apuntar, y unos conceptos básicos.

Hemos explicado los conceptos de desplazamiento, trayectoria, paralaje, posición, sistema de referencia y distancia antes de comenzar con el trabajo experimental. Este ha consistido en fijar un circuito alrededor del patio, en torno a un sistema de referencia centralizado. Una vez conocido el circuito lo que había que hacer era cada uno con sus pasos medir la trayectoria. Después de haber tomado los datos debíamos asegurarnos de que tenían lógica y que estaban bien tomados.

Resultados

He realizado un pequeño esquema en paint del círcuito que hemos utilizado señalando en rojo la trayectoria, y en azul el desplazamiento. Nuestro sistema de referencia está centralizado en torno al punto A( centro del campo), de ese punto al punto B hay una distancia de 10 pasos, del B al C 43 pasos, de este al D hay 46 y del D al último, E hay 45, pero el circuito no terminaba en E había que hacer media circunferencia y volver al centro para terminar en A, eso nos da una distancia de 8 pasos. Si restamos el punto final del punto inicial que en realidad nuestro desplazamiento es 0 ya que empezamos y terminamos en el mismo punto. Lo que hay que decir es que esta práctica es algo inecsacta ya que cada uno tomó sus propios pasos y sabemos que los resultados no serán los mismos.

Conclusiones

La primera cosa que debo decir que con una práctica que es muy simple( se podría pensar que rídicula) se han aprendido muchos conceptos similares pero con diferencias en el campo de la física del movimiento. Los principales conceptos adquiridos son estos: el relativismo, la percepción de nuestro entorno cambia si cambiamos el sistema de referencia, la "fórmula" para hallar el desplazamiento total, coordenadas finales menos coordendas iniciales, y por último hemos aprendido a distuingir conceptos como trayectoria, desplazamiento, posición y distancia que poseen sutiles diferencias que no son fáciles de notar. También se han aprendido cosas nuevas como la paralaje o se ha repasado conceptos como vectores que es de años anterirores.

Cuestiones

1- Trayectoria:Curso o dirección que sigue alguien o algo al desplazarse es una línea descrita en el espacio por un punto en movimiento.

Desplazamiento:Movimiento de un lugar a otro, traslado. Se halla restando a las coordenadas finales las iniciales.

Posición:Punto del espacio físico a partir del cual es posible conocer donde se encuentra geométricamente un objeto.

Distancia:Magnitud escalar que mide la lejanía o proximidad entre dos posiciones.

Sistema de referencia:Conjunto de convenciones usadas por un obsevador para poder medir la posción y otras magnitudes físicas de un objeto.

2- Mi gráfico esta incluido en la parte de resultados.

3- Posición=P Distancia recorrida=Dr Desplazamiento=D Módulo=M

Punto A: 0,0 P,0 DR,0 D y 0 M.

Punto B: 0,10 P,0,10 DR,0,10 D, 0,10 M

Punto C:-23,-10 P, 23,20 DR, -23,-10 D, 30.4 M

Punto D:23,-10 P, 46,0 DR,0,-20 D, 46,0 M

4-

Este es el mismo gráfico pero tomando las posiciones 2,3,4 respectivamente como Sistema de Referencia.

Bibliografía

Para hacer esta práctica me he ayudado de las instrucciones del cuadernillo y para la teoría he utilizado páginas de ciencia y páginas del tipo Wikipedia o similares.

Práctica 4:Estequiometría de una neutralización

Introducción y Resumen:
El objetivo de esta práctica era reforzar el conocimiento teórico que teniamos de las reacciones de neutralización, de forma práctica en el laboratorio. También tenía como objetivos usar materiales nuevos ( como las buretas) y sustancias desconocidas para nosotros hasta ahora(fenolftaleína). Una neutralización es una reacción en la que una sustancia básica y una ácida reaccionan formando una sal que es neutra y agua. En la primera de las dos reacciones hemos utilizado como reactivos el hidróxido sódico(NaOH) y el ácido clorhídrico(HCl) y han resultado cloruro sódico(NaCl) y agua(H2O). En la segunda lo único que ha cambiado es la base, en este caso hidróxidocálcico(Ca(OH)2) y la sal resultante, cloruro cálcico(Cl(OH)2). Los ácidos neutralizan las bases, en disolución acuosa su PH es menor de 7 y cambia la tonalidad de los indicadores y las bases azulan los papeles de PH,reaccionan con los ácidos y no reaccionan con los metales. Lo más importante de esta práctica es el uso práctico del término molaridad que parece que no había quedado muy claro en clase.

Sustancias usadas:

Hidróxido sódico

Ácido clorhídrico

Cloruro cálcico

Sosa

Cloruro sódico

Otras cosas:

Fenolftaleína

Indicador de PH

Trabajo experimental:

El primer paso fue pesar las perlas de sosa y disolverlas en 100cc de agua.

A continuación añadimos unas gotas de fenolftaleína

Despues se pone en la bureta entre 20-25cc de ácido clorhídrico.

Enrasamos la bureta, y despues de tomar nota de la cantidad del acido se ha puesto el vaso de

precipitados con la disolución debajo.

Dejamos caer gota a gota el ácido hasta que la disolución vuelva a ser transparente.

Midimos la cantidad de ácido usada y medimos el PH del producto resultante.

Por último se ha repetido el mismo procedimiento con el hidróxido cálcico.

Resultados obtenidos y conclusiones:

Primera reacción

Una vez pesadas las perlas de sosa, se han disuelto en agua, y se le ha añadido la fenolftaleína, hecho que ha tornado el color de la reacción a una especie de violeta oscuro. Al dejar caer el ácido gota a gota ha llegado un momento en el que la reacción se ha vuelto de nuevo transparente, cuyo significado es que la neutralización ha terminado. Solo falta comprobarlo, midiendo el PH de la disolución y verificando que es 7, una sustancia neutra.

Segunda reacción:

Los procedimientos son iguales, lo único que cambia es la base de la que se parte, en este caso hidróxido cálcico. Lo pesé, y lo disolví en agua, comprobando que era una sustancia básica. Le añadí la fenolftaleína y también la mezcla cambió a un tono morado. Al añadir el ácido pasó lo mismo que en la anterior reacción: llego un momento en el que el contenido del vaso volvió a ser transparente, lo comprobé y verifiqué que el PH otra vez era neutro.

Las conclusiones son claras: da igual que base uses o ácidos( siempre que se haga en proporción) para realizar una neutralización.

Cuestiones:

1-NaOH + HCl --> NaCl + H2O (Venía ajustada) Ca(OH)2 + HCl --> CaCl2 + H2O ----> Ca(OH)2 + 2HCl --> CaCl2 + 2H2

2- Lo que he llevado a cabo es una neutralización es decir: un tipo de reacción en el que una base reacciona con un ácido dando lugar a una sal básica y agua.

3-Molaridad es: nº moles de soluto/volumen disolución. Primera: M = 0,01 moles NaOH / 0,1 litros disolución = 0,1 moles/litro. Segunda:M = 0,05 moles Ca(OH)2 / 0,01 litros disolución = 0,5 moles/litro.

4- La disolución es la misma que en la cuestión 3. M=0,5 moles/litro y M=0,5 moles/litro.

5- Tendría sentido en la neutralización en la que usamos la sosa y el ácido clorhídrico.

Por último falta agradecer a Angel la realización de esta práctica.

Este es un pequeño vídeo de otra neutralización