Guía de práctica virtual EMX: Fuerza de repulsión entre esferas cargadas


 Fuerza de repulsión entre esferas cargadas


Objetivos: Comprobar que la fuerza repulsiva entre dos esferas de igual carga y masa que penden de dos hilos de igual longitud,  es proporcional a la tangente del ángulo con la vertical.

 Instrucciones:
1. Ingrese a la página que se indica a continuación1, cuya figura se adjunta.




2.    El sistema a estudiar consiste en dos esferas idénticas, de igual masa e igual carga, que penden de dos hilos ideales de igual longitud. Debido a la repulsión electrostática, las cargas se separan hasta llegar al equilibrio. El simulador muestra el diagrama de fuerzas en situación de equilibrio. En esas condiciones, la fuerza electrostática FE es igual en magnitud a la componente horizontal de la tensión T: FE=Tcosq.

3.    Observe los controles y familiarícese con ellos. Pueden seleccionarse los valores de la separación r entre las esferas, la longitud L de los hilos y la masa m de las esferas. Para cada selección de estos valores, el simulador muestra los valores correspondientes del ángulo  q, de la carga q y de la tensión T.

4.    Una vez familiarizado con el simulador, fije un valor para L y otro para m (se le sugiere tomar valores altos en la escala). Luego, seleccione al menos 10 valores para r, anotando para cada caso los valores correspondientes de q, q y T. Confeccione una tabla de datos de q, tga, q , T y FE. Recuerde que FE=Tcosq y tga=ctgq.

5.    Efectúe una gráfica de FE en función de tga y obtenga la ecuación de la curva resultante. Interprete los parámetros de dicha ecuación. ¿Está este resultado en concordancia con lo predicho por la teoría? Obtenga sus conclusiones.

6.    Elabore su informe de acuerdo al formato convenido.

Referencias:
1.    Wolfram Demonstrations Project.





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Guia de práctica virtual EM0: Ley de Coulomb



Ley de Coulomb


Objetivos: comprobar, mediante experimentos simulados, la ley de Coulomb.

Instrucciones:
1.    Ingrese a la página que se indica a continuación1. Léala con detenimiento. Como está en inglés, hemos efectuado una traducción libre, la cual se adjunta.                          http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/elefor.html#c1


2.    Observe que al final de la página hay unos recuadros para rellenar con los valores numéricos de las cargas y la distancia entre ellas. Al seleccionar tales valores, aparece el valor de la magnitud de la fuerza correspondiente en el último recuadro.
3.    Seleccione un valor de r y déjelo fijo (se sugiere r=1 m). Seleccione al menos 10 pares de valores positivos de las cargas y anote los correspondientes valores de F. Confeccione una tabla de datos que contenga q1, q2, el producto de las cargas q1q2 y los valores de F correspondientes.
4.    Efectúe una gráfica de F en función de q1q2 y obtenga la ecuación de la curva resultante. Interprete los parámetros de dicha ecuación. Obtenga sus conclusiones.
5.    Ahora fije un valor para cada carga (se sugiere q1 = q2 = 1 C). Seleccione al menos 10 valores de r y anote los correspondientes valores de F. Confeccione una tabla de datos de r, 1/r2 y los valores correspondientes de F.
6.    Efectúe una gráfica de F en función de r. Analícela y obtenga sus conclusiones.
7.    Efectúe una gráfica de F en función de 1/r2 y obtenga la ecuación de la curva resultante. Interprete los parámetros de dicha ecuación. Obtenga sus conclusiones.
8.    Elabore su informe de acuerdo al formato convenido.

Referencias:
1.   HyperPhysics (©C.R. Nave, 2010) Georgia State University                          





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Graficación de datos en línea


Graficación de datos en línea


Objetivos:
Aprender a utilizar programas en línea que permiten graficar tablas de datos experimentales.
Instrucciones:
1.-Ingrese a la siguiente página. Allí encontrará una programa que permite graficar tablas de datos1. Le será muy útil en su vida académica. Si el texto está en inglés, puede traducirlo haciendo click con el botón derecho del mouse y seleccionando "Traducir al español".
2.- Familiarícese con el graficador y grafique la siguiente tabla de datos. Obtenga la ecuacion que relaciona a las variables. En este caso, las variables son la corriente eléctrica que circula por un resistor y el voltaje entre los extremos del resistor. El voltaje es la variable X y la corriente es la variable Y. Posteriormente Ud tendrá la oportunidad de obtener una tabla de datos similar, cuando realice la práctica virtual sobre la ley de Ohm.


Con el propósito de que valore la utilidad de este graficador, se muestra el gráfico resultante. Esfuércese para reproducirlo (seleccione otros colores para los puntos y la recta).


Observe que es una recta que pasa por el origen; recuerde que debe determinar su ecuación, la cual es del tipo             y=mx + b, siendo m la pendiente de la recta y b la ordenada del punto de corte con el eje Y.

Cuando los puntos experimentales pueden ajustarse a una recta, como en este  caso, es útil usar el graficador que conseguirá en2:
Familiarícese con él y reproduzca la gráfica.



NOTA: Esta actividad es individual. Tómesela en serio, le será de gran utilidad para las siguientes prácticas de laboratorio. Es obligatorio que haga un sencillo reporte de ella, en donde muestre las dos gráficas y la ecuación de la recta. Es por su propio beneficio. Recuerde que el laboratorio tiene un peso del 25 % de la nota final.


Referencias:
1.     National Center for Education Statistics:
2.     Franco García A:
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cinematica/regresion/regresion.htm



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