PBL5

1. LEY DE HOOK    ( Todos)

-La ley de Hook establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo  de la Fuerza que se le aplique, siempre y cuando dicho muelle no se deforme permanentemente. 

               

  F = k. (x-xº)

-EXPERIMENTO: Para demostrar que esta ley se cumple, vamos a pesar tres canicas y un vaso y a medir con una regla la variación del muelle que previamente hemos colocado en una barra soporte.

• 1. Primero pesamos el vaso de plástico y las canicas en una báscula electrónica para calcular la masa de cada uno de los objetos. Cuando ya tengamos las masas en gramos las pasamos a kg y calculamos el peso en Newtones (P = m.g )        

          Masas:

           - vaso: 4,35 gr

           - canica 1: 19,97 gr

           - canica 2: 20,02 gr

           - canica 3: 24, 74 gr

           - total : 69,08 gr

 

 

 

• 2. Medimos con una regla el muelle y observamos  la diferencia de "x" en los diferentes casos.

*Nota ( las medidas no corresponden al 100% al de las imágenes, pues la perspectiva del ojo no                      era la misma que la de la cámara, aunque se ajusta bastante)

         

          Medidas:

          

OBJETO	MEDIDA	x
MUELLE SUELTO	1,9 cm	0 cm
VASO	2,2 cm	0,3 cm
VASO Y CANICA 1	5,4 cm	3,2 cm
VASO Y CANICA 1,2	8,7 cm	3,3 cm
VASO Y CANICA 1,2,3	12,7 cm	3,8 cm

            

 

 

 

             

 

 

 

• 3. Con las medidas sacadas a cm del muelle se pasan a metros y se calcula la constante (K) usando la fórmula del principio:   F = k. (x-xº) despejando la k

CANICAS	MASA (Kg )	FUERZA ( N)	INCREMENTO DE x ( m)	CONSTANTE ( K9)
1	0,1997 kg	1,957 N	0,032	61,16
2	0,2002 kg	1,961 N	0,033	59,42
3	0,2474 kg	2,420 N	0,038	63,68

     
 La K debe de ser igual o lo más parecido posible en todos los casos


2. ESTUDIO DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN FLUIDO  ( David)

-Hidrostática: presión que experimenta un elemento por el simple hecho de estar sumergido en un líquido ( en este caso agua).

p = d. g. h

-EXPERIMENTO: Vamos a comprobar con una chapa cuál es la presión que actúa bajo el agua. Para esto necesitamos un tubo translúcido abierto por las dos bases, una chapa que tape la boca del tubo    ( la chapa tiene que estar atada a un hilo o cuerda) y un vaso de precipitado con agua en el que quepa por lo menos la mitad del tubo.

 

• El primer paso es llenar el vaso con agua y colocar la chapa como se muestra en la foto. Esta tiene que tapar la boquilla inferior.

• Después se introduce el tubo en el vaso mientras sujetamos el hilo. Una vez que el tubo tenga suficiente agua se suelta la cuerda y se observa el resultado del experimento.

• CONCLUSIÓN: al soltar la cuerda, la chapa se ha quedado pegada al tubo durante unas milésimas de segundo (es la presión que actúa). Esto es debido a que al sumergir el objeto en el agua, se forma otra presión inferior a esta. Sin embargo, como el tubo no es hermético, el líquido va entrando poco a poco hasta que ambas presiones cambian y provoca la caída de la chapa.

          Antes: Plíq. > P air.

          Después: Plíq. < P air.


3. COMPROBACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCAL  ( Carmen G)

-Principio de Pascal: la presión ejercida sobre un fluido incompresible ( densidad constante a lo largo de este)se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido ( la presión es constante).

 F1. S2 = F2 . S1

- EXPERIMENTO: necesitaremos dos jeringuillas con aire y unidas entre sí ( gracias a esto se evita la entrada o salida de fluidos o gases) y observar lo que pasa al presionar una de ellas.

 

• jeringuilla pequeña:  2 cm3

          jeringuilla grande: 2 cm3

• CONCLUSIÓN: A pesar de que las jeringuillas no suben a la misma altura, ambos tienen la misma presión. Si se analiza el Principio de Pascal, es lógico que las alturas no coincidan, ya que el grosor es diferente ( por eso se ha utilizado este aparato para la demostración)

4. PRESIÓN ATMOSFÉRICA  (Javier)

-La Presión atmosférica es la Fuerza que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. 1atm = 760 Hg

P = F/A

-EXPERIMENTO: Para esto vamos a observar qué sucede cuando la presión interna de un recipiente aumenta.

• Materiales: Barra de soporte, tubo de ensayo, mechero, globo y tapón de corcho ( con el diámetro suficiente para que tapone la boca del tubo)

• El primer paso es echar un poco de agua en el tubo y poner el tapón en su boquilla ( no hay que ponerlo con fuerza). Después lo colocaremos en la barra para poder calentarlo con el mechero de alcohol y observamos lo que pasa.

• A continuación hacemos lo mismo sustituyendo el tapón con un globo.

• CONCLUSIÓN: La presión del interior del tubo aumenta conforme lo vamos calentando hasta superar la presión atmosférica y provocando que el tapón salga y que el globo se hinche.

5. MEDICIÓN DE PRESIÓN CON UN TUBO  (Carmen)

-Ley de Boyle: ley de los gases ideales que relaciona la presión y el volumen de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. 

-EXPERIMENTO: para comprobar que esta ley se cumple, vamos a medir la presión que ejerce el líquido ( en este caso agua)

• Materiales: tubo U con medidas y con solo una salida, vaso de precipitados y agua.

• Para empezar debemos llenar el vaso con agua. Después se introduce la parte abierta del tubo en este y observamos cuánto ha subido. 

• La parte que ha subido corresponde a la presión que está sometida el agua del vaso.

• CONCLUSIÓN: según la ley de Boyle, debe existir una relación entre la presión. Sin embargo, no hemos entendido bien el proceso del experimento y no podemos dar una aclaración concreta ( Aunque al meter el tubo en el agua, las pequeñas gotas que había en el tubo han subido en este).

6. CENTRO DE GRAVEDAD ( Todos)

-EXPERIMENTO: Vamos a buscar El Centro de gravedad de una lata sin estar apoyada sobre su base completa. Esta debe contener dentro líquido para que mantenga el equilibrio y observaremos cuánta cantidad se necesita para que la lata no se caiga.

• Materiales: Una lata de refresco de la marca CocaCola ( en este caso ), un vaso de precipitados, una bandeja, un papel, una aguja y un hilo.

• El primer paso es llenar la lata de agua lo suficiente hasta que se mantenga en equilibrio ( no hace falta demasiada)

• Después echamos el agua de la lata en un vaso de precipitados con el mismo diámetro de base  ( o similar) para ver la cantidad de agua que había en la lata ( hay que mirar hasta donde se llena). Este agua se vuelve a echar en la lata y, además, el vaso de precipitados debe tener la misma cantidad de agua que la lata. 

• Para encontrar el punto de gravedad debemos dibujar un triángulo según la forma del agua en la misma inclinación en la que la lata se mantenga y recontar la figura.

• El siguiente paso es enebrar un hilo en una aguja y esa aguja clavarla por cada vértice del triangulo ( una vez cortado ) y es hilo se deja caer hacia abajo por la fuerza de la gravedad. Más tarde se dibuja con un lápiz la línea que marca el hilo en el triángulo y este proceso se repite en todos los vértices.

• CONCLUSIÓN: El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo.

7. REFRESCOS CALENTITOS Y PRESIÓN (David)

• MATERIALES: Lata de refresco, bandeja de plástico, pinzas metálicas con agarradera, mechero de alcohol, cuenco ( de cristal) y cerillas

• PRESIÓN: Magnitud que se define como es cociente entre a fuerza  aplicada y la superficie sobre la q se aplica dicha fuerza.        

• En primer lugar llenamos 1/3 de la capacidad de la lata y del cuenco con agua. Agarramos la lata con las pinzas agarraderas, encendemos el mechero y colocamos a esta encima de la llama hasta que se caliente el liquido.
  
  
  

• Una vez el liquido este caliente y salga humillo de la boca de la lata la damos la vuelta y la volcamos sobre el cuenco con agua.

• En nuestro caso el movimiento de muñeca que realizamos fue lento y por lo tanto debido a el cambio de presión el liquido del cuenco es absorbido por la lata ( va subiendo por ella ) hasta que no queda nada en el cuenco.
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• CONCLUSION: al dar la vuelta al refresco con una lenta velocidad el aire que esta dentro de la lata se sale y el hueco que este deja es ocupado por el agua que es absorbido.

• Volvimos a repetir este experimento con los mismos materiales pero con una rápida velocidad y este fue el resultado:
  
  

• CONCLUSIÓN: Al aumentar la velocidad respecto a la anterior prueba no da tiempo a q el aire se salga y por un cambio de presión muy brusco a lata se comprime al ser tapado su boca ( agujero ) con el agua del cuenco.