PRÁCTICA DE CHOQUES ELÁSTICO E INELÁSTICO

Informe de laboratorio: conservación del momento lineal

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE ROZAMIENTO ESTÁTICO Y EL VALOR DE LA GRAVEDAD

PRIMERA PARTE: DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO ESTÁTICO

Cuando un cuerpo está sobre un plano inclinado, la fuerza de su peso (mg) se descompone en una fuerza normal (Fn) que es contrarrestada por la reacción del plano y en otra fuerza tangencial (Ft) que tiende a mover el cuerpo en la dirección del plano. Esta fuerza es mayor cuanto mayor es el ángulo de inclinación del plano. La fuerza de rozamiento (Fr) se opone a este movimiento, y es proporcional, como es conocido, al valor de la fuerza normal. Consideremos inicialmente una masa situada sobre un plano horizontal. Si vamos levantando el plano poco a poco, el cuerpo comenzará a moverse cuando la fuerza tangencial supere a la de rozamiento. 

En esa situación se cumple: mgsenα = µemgcosα y por tanto: µe = tgα 

Consideremos inicialmente una masa situada sobre un plano horizontal. Si vamos levantando el plano poco a poco, el cuerpo comenzará a moverse cuando la fuerza tangencial supere a la de rozamiento. En esa situación se cumple: mgsenα = µemgcosα y por tanto: µe = tgα 

Para obtener el coeficiente de rozamiento se ha procedido de la siguiente forma:

Se ha colocado la pieza sobre el plano, situado al principio horizontalmente, a distintas distancias del origen y se ha variado lentamente su inclinación hasta que comienza a moverse.  Se ha medido L y V para determinar el ángulo del plano con respecto a la horizontal y a partir de ahí determinar el coeficiente de rozamiento estático a partir de la representación gráfica de la variable independiente (h) frente a la dependiente (L)

SEGUNDA PARTE: DETERMINACIÓN DEL VALOR DE LA GRAVEDAD LOCAL

Para determinar el valor de la gravedad se ha procedido de la siguiente manera.

Por procedimientos indirectos se ha determinado el coeficiente de rozamiento dinámico obteniéndose un valor de μd

A continuación, se ha realizado el siguiente montaje Se han colocado dos masas conocidas a ambos lados del plano que forma un ángulo de valor fijo, y en distintos lugares del mismo (y por tanto con distintos valores de h) y se han cronometrado los tiempos que han tardado en recorrerse esa distancia. 

En la figura debe cumplirse 

FELIZ AÑO NUEVO

Preparación examen opción C

Simulacro de examen de toma de imágenes (con solución)

Simulacro opción C: fibra óptica (con solución)

IB Examen Opción C Toma de muestras curso 2017-2018

Examen Toma de muestras (con solución) curso 2018-2019

Examen lente (Convexa) /telescopio (con solución) curso 2018-2019

Examen fibra óptica (con solución) curso 2018-2019

Examen fibra óptica curso 2019-2020

Examen óptica geométrica nacional curso 2019-2020

Examen toma de imágenes e instrumentos curso 2019-2020

Examen óptica geométrica nacional Solución curso 2022-2023

PRISMA ÓPTICO

Desviación angular de prismas

El ángulo del prisma (A) es igual a la suma de los ángulos Theta prima.

DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ BLANCA

Descartes explicó la formación del arco iris y años más tarde Newton estudió la luz y logró descomponerla en los colores de su espectro por medio de un prisma - año1666-.

Newton sabía muy poco sobre la naturaleza de la luz, no sabía que era una onda y menos aún que era una onda electromagnética. Creía que estaba formada por corpúsculos, pero consiguió descomponerla en sus colores espectrales. Hoy sabemos que la luz es a la vez partícula y onda.

Los seres humanos (y algunos animales) apreciamos una amplia gama de colores que, por lo general, se deben a la mezcla de radiaciones (luces) de diferentes longitudes de onda. El color de la luz con una única longitud de onda o una banda estrecha de ellas se conoce como color puro.

Al hacer pasar la luz por un prisma de cristal, las distintas longitudes de onda que componen el haz de luz viajan dentro de él a diferente velocidad y se curvan de manera diferente al entrar y al salir (doble refracción al cambiar de medio) dando como resultado un haz desviado de la dirección inicial y con sus componentes separados. Así surge el espectro solar.

Cada uno de los diferentes rayos de luz atraviesa el cristal con distinta velocidad y la velocidad media de la luz dentro del prisma es menor que en el vacío. La luz es una onda con un campo eléctrico oscilante que interfiere con la partículas cargadas que hay en la materia.

Cómo puedes observar en la imagen inicial de esta página, siempre que la luz incide en una cara se refleja y se refracta al mismo tiempo. 

Las radiaciones visibles están comprendidas entre las siguientes longitudes de onda: desde 350 nm (nanómetros) para el color violeta hasta 750 nm para el rojo.

Las gotas de agua suspendidas en la atmósfera también descomponen la luz y forman el arco iris.

Con ayuda de un prisma podemos analizar la luz blanca y los colores emitidos por los diferentes elementos: Na, C, He, etc. Podemos identificar y distinguir los elemento por los colores que emiten. Cada elemento tiene unos niveles energéticos permitidos por los que circulan los electrones. Los saltos entre estos niveles son los que dan los tipos de radiaciones -los colores- que lo identifican. Cada elemento tiene un espectro característico.

A continuación vemos las rayas de color emitidas por el carbono (el espectro del C):

El sodio (metal muy reactivo) emite una luz amarilla. Las lámparas que iluminan las carreteras son algunas veces de vapor de sodio. Los coches llevan luces emitidas por gases halógenos (son muy luminosas).

FIBRA ÓPTICA

FIBRA ÓPTICA

Las fibras ópticas funcionan gracias al principio de la reflexión total interna, ver Fig. 01, que se da debido a que la fibra o núcleo tiene un cierto índice de refracción superado por el del revestimiento, por lo tanto el rayo de luz, cuando se “desplaza” por la fibra y choca con la pared de ésta, se produce el mismo efecto que observan los buzos cuando están debajo del agua; éstos, cuando ven hacia arriba hacia la superficie del agua, pueden ver lo que está afuera pero sólo hasta cierto ángulo de la vertical, a partir de este ángulo sólo verán un reflejo de lo que esta alrededor de ellos; eso mismo pasa en la fibra, como si ésta fuera el agua, y el revestimiento el aire más arriba de la superficie, que tiene menor índice de refracción.

Los rayos de luz pueden entrar a la fibra óptica si el rayo se halla contenido dentro de un cierto ángulo denominado cono de aceptación. Un rayo de luz puede perfectamente no ser transportado por la fibra óptica si no cumple con el requisito del cono de aceptación. El cono de aceptación está directamente asociado a los materiales con los cuales la fibra óptica ha sido construida. La siguiente figura 02 ilustra todo lo dicho:

En el siguiente vídeo se puede ver ¿Cómo funciona la fibra óptica?