Nombre:    Fecha toma datos y entrega informe:  Discutido en:  Firma estudiante______

Nota: usted debe imprimir esta guía y realizar los cálculos sobre el papel. Si la copia (por ej. en word) o la edita, perderá 2%. Siga al pie de la letra las instrucciones que se dan en cada pregunta para que evite penalidades. Si usted presenta respuestas que aparecen en otros trabajos, o si incluye gráficas iguales a las de otros trabajos, se anula su respuesta por considerarse plagio. Las gráficas deben hacerse en el espacio provisto, no se aceptan en hojas separadas o fuera de orden.

Antes de iniciar este experimento, contesta la pregunta diagnóstica.

El propósito de esta pregunta es conocer lo que sabes sobre el concepto a estudiarse, antes de tomar este curso o realizar esta actividad. Esta pregunta no tienen validez, pero sí, la de seguimiento que aparece después..

PREGUNTA DIAGNÓSTICA:   (Para contestar antes de realizar este experimento.)

Supón que el dibujo que se muestra a la derecha corresponde al proceso de dejar que se descomprima un resorte que se encontraba inicialmente comprimido. Luego de pasar por su posición de reposo, el resorte se estira mediante aplicación de una fuerza externa. Supón que la longitud inicial del resorte es 2 cm cuando está comprimido por una fuerza de +3 N. El resorte se deja descomprimir aplicando cada vez menos fuerza, hasta que este alcanza una longitud de 3 cm cuando la fuerza aplicada es cero; luego se empieza a estirar el resorte halando con una fuerza cada vez mayor hasta que esta fuerza alcanza los -3 N; en este punto el resorte tiene una longitud de 4 cm. 

Calcula el trabajo realizado por la fuerza F durante el proceso ilustrado en la figura. Escribe el valor y unidad de medida.

PREGUNTA SEGUIMIENTO:   (Para contestar cuando estés preparando el informe de este experimento.)

Luego de preparar tu informe y con el conocimiento adquirido, responde la pregunta nuevamente.

Calcula el trabajo realizado por la fuerza F durante el proceso ilustrado en la gráfica F vs. x que aparece al principio de la actividad. Escribe el valor y unidad de medida en el siguiente espacio: (recuerda no modificar la respuesta dada en seguimiento, para comparar si hubo cambio).

BASE TEÓRICA: Cuando se estira uno de los extremos de un resorte, se debe aplicar una fuerza. Si se toman datos de esta fuerza aplicada y de las posiciones (x) que adquiere el extremo, se puede construir una gráfica de F vs x. Con esto se puede estudiar la relación entre estas variables para el caso de estiramiento de un resorte. Esta relación está asociada con un concepto muy importante en física y química.

Sugerencias en diseño: El estiramiento del resorte se puede hacer horizontalmente. Para medir la posición inicial del resorte, este debe tener una fuerza aplicada nula. Si usas una liguilla debes aplastarla para que esté recta de tal forma que puedas medir dónde cae su posición de reposo. Dos opciones para estirar el resorte son:

a) puedes inmobilizar un extremo del resorte o liguilla y atar la balanza al otro extremo del resorte o de la liguilla; el resorte se estira al halar la balanza; medir la posición en la unión entre el resorte o liguilla y la balanza.

b) esta actividad también se puede hacer con un sensor de fuerza para CBL.

PROCEDIMIENTO: Usa las sugerencias dadas y escoge tu montaje. Escoge un resorte que estire entre 5 y 10 cm cuando lo sometas a las fuerzas aplicadas. Aplica fuerzas al resorte de tal forma que su extremo cambie de posición cm a cm. Mide las fuerzas F y posiciones x correspondientes. Si no se dispone de balanzas, se pueden colgar masas del resorte y medir sus estiramientos; por ejemplo se pueden tomar varios "clips" para papel y colgarlos de una bolsita atada al resorte. Para convertir las masas a fuerzas, convierte a kg las masas y multiplícalas por 9.8m/s². Esto expresa las fuerzas en newtons (N).

A continuación aparecen unas preguntas. Cada pregunta tiene un valor de 1. Debes contestar únicamente lo que se pregunta en el espacio correspondiente. No escribas respuestas de otras preguntas, en espacios que no corresponden a la pregunta y recuerda que no debes editar este formato sino que debe imprimirse y trabajar sobre él.

1. COMPLETA LA TABLA DE DATOS

Toma los datos de fuerza y posición para el resorte. Toma solo medidas en que estires el resorte, aplicando fuerza. El dato inicial donde no aplicas fuerza no debes incluirlo. No olvides usar las medidas correctas y convertir a m.

Toma una medida pequeña de fuerza  para tratar de empezar lo más cercano del origen de fuerzas.

Tabla de Fuerza vs. posición.

GRAFICANDO F VS. X

2. Usa los datos de F y x para el resorte de la tabla anterior. Construye en forma profesional, una gráfica de F vs. x en el espacio siguiente únicamente, no en hojas separadas. Escribe las fuerzas en la vertical y las posiones en la horizontal. La gráfica debe ser una línea recta. Si no es recta, escoge una región donde puedas trazar una línea recta. Cuando hayas terminado la gráfica dibuja su forma en la siguiente caja. Escribe los nombres de cada  eje y las unidades de medida:

b. Selecciona la forma geométrica de la figura que se forma al graficar tus datos: a)____cuadrado b)____triángulo c)____rectángulo d)____otra:.

3. En realidad se forma un trapecio, pero identifica el triángulo de este trapecio para que realices lo siguiente. Habiendo identificado la forma de la figura de la gráfica F vs. x, anota las medidas de la base (calculada como el Dx) y de la altura de esta figura (DF), con sus unidades. (Recuerda que el área de un triángulo es igual a (1/2)bxh, el área de un rectángulo es igual a axb.)Base= (unidad) Altura= (unidad)

4. Ahora aplica el concepto de área y calcula el área de la figura cuyas medidas acabas de identificar (área bajo la gráfica F vs. x.), pero escribe las unidades correspondientes al área de dicha figura (no digas que el área se mide en m²).

Escribe los cálculos y la unidad de medida de esta área calculada. No olvides usar las unidades correctas según la pregunta 3.

a) Ecuación: b) Reemplaza los valores en la ecuación: c) Valor obtenido d) Unidades de medida: