Experimentos de física : usando las TIC y elementos de bajo costo /
Salvador Gil
- 1a. ed.
- México, D.F. Alfaomega 2014
- XXIII; 765 p.
ROL DEL LABORATORIO EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS. ¿Por qué hacemos experimentos?; Redacción de informes de laboratorio; Seguridad en el laboratorio. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS GRÁFICO. Representación gráfica de resultados; Relación lineal; Relación exponencial. ACTIVIDADES DE ANÁLISIS GRÁFICOS. Leyes de escala; Análisis de resultado experimentales. ERRORES DE MEDICIÓN-INCERTIDUMBRE DEL RESULTADO DE UNA MEDICIÓN. Sensibilidad, precisión y exactitud; Clasificación de los errores; Determinación de los errores de medición. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS. Histogramas y distribución de estadística; Parámetros estadísticos de dispersión-desviación estándar; Magnitud que se mide N veces. MEDICIONES INDIRECTAS. Introducción-propagación de incertidumbres; Elección de los instrumentos; Propagación de incertidumbres, con variables correlacionadas. MÉTODOS CUANTITATIVOS Y REGRESIÓN LINEAL. Métodos cuantitativos y regresión lineal; Incerteza en los parámetros de ajustes; La navaja de Occam o criterio de parsimonia. EXPERIMENTOS SIMPLES DE METROLOGÍA Y ANÁLISIS DE DATOS. I – MEDICIÓN DE DENSIDADES. Principio de Arquímedes; Viaje al interior de la tierra. EXPERIMENTOS INTRODUCTORIOS DE MECÁNICA. Experimento de caída libre: Física aristotélica. LA CÁMARA DIGITAL COMO INSTRUMENTO DE MEDICIÓN EN EL LABORATORIO. Formas geométricas formadas por la sombra de una lámpara; Fuerza viscosa en el aire. LA TARJETA DE SONIDO DE UNA PC COMO INSTRUMENTO DE MEDICIÓN. Tarjeta de sonido de las computadoras personales; Ondas sonoras. MEDIR EL SISTEMA SOLAR DESDE EL AULA. Introducción; SISTEMAS ELÁSTICOS – LEY DE HOOKE. Ley de Hooke. LEYES DE NEWTON Y FUERZA DE ROZAMIENTO. Fuerza de roce seco de Coulomb. OSCILACIONES LIBRES Y AMORTIGUADAS. Oscilaciones libres; Oscilaciones amortiguadas. PENDULOS FISICOS. Periodo para pequeñas amplitudes; Péndulo no intuitivo; Péndulo reversible de Kater. PÉNDULO CICLOIDAL – BRAQUISTÓCRONA Y TAUTÓCRONA. Evolutas e involutas; Arreglo experimental. OSCILACIONES FORZADAS – RESONANCIA. CADENAS COLGANTES – CATENARIAS Y PARÁBOLAS. PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LOS MATERIALES – MÓDULO DE RIGIDEZ – FLEXIÓN DE BARRAS. Propiedades eléctricas de los materiales; Flexión de barras – Teoría de Euler- Bernoulli; Vibraciones de una barra. DINÁMICA DE UNA CADENA EN MOVIMIENTO. Cadena colgante del borde de una mesa o a través de un tubo; Cadena en caída vertical – Estudio del movimiento de un saltador. SISTEMAS MECÁNICOS DE MASA VARIABLE – MATERIALES GRANULARES. Materiales granulares; Flujo de materiales granulares; Divertimento: Experimento de la taza y la llave. ESTABILIDAD DE LAS ROTACIONES - UNA PARADOJA DIVERTIDA. Modelo simplificado – Sistemas rotantes no inerciales; Arreglo experimental. CIRCUITOS SIMPLES DE CORRIENTE – LEY DE OHM. Dependencia de la corriente con la tensión- Ley de Ohm; Curva V - I usando un sistema de adquisición conectado a una PC; Circuitos equivalentes de una fuente – Teoremas de Thévenin y Norton. PUENTE DE WHEATSTONE. Puente de hilo. MEDICIÓN DE RESISTENCIAS A CUATRO O MÉTODO DE KELVIN. Determinación de resistencias de bajo valor; Medición de la resistividad de una muestra de geometría simple caso- 1D; Método de van der Pauw- Transresistencias- Muestra plana. VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA CON LA TEMPERATURA. Modelo simple de conducción en líquidos – Electrólisis. CONDENSADORES Y DIELÉCTRICOS. CIRCUITO RC. Circuito RC; Circuito RC excitado – Respuesta forzada. FUERZA DE LORENTZ Y LEY DE AMPÉRE. Fuerza entre dos espiras circulares. LEY DE AMPÉRE Y DE BIOT – SAVART. Sensor de efecto Hall. LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY – INTRODUCCIÓN MUTUA. AUTOINDUCCIÓN Y CIRCUITO RL. Autoinducción; Circuito RL – Respuesta transitoria; Circuito RL conectado a una fuente alterna. CAMPOS Y POTENCIALES ELECTROSTÁTICOS – ECUACIÓN DE LAPLACE. Resolución numérica de la ecuación de Laplace, método de relajación; Condiciones de borde de Dirichlet y Neumann. OSCILACIONES LIBRES Y FORZADAS DE UN CIRCUITO RLC. Oscilaciones libres; Oscilaciones forzadas; Sistemas lineales. CIRCUITO ACOPLADOS. Oscilaciones acopladas: Circuitos de RLC acoplados libres; Circuitos RLC acoplados forzados. CORRIENTES DE FOUCAULT O CORRIENTES PARÁSITAS – CAMPOS CUASIESTACIONARIOS EN CONDUCTORES. Campos electromagnéticos; Apantallamiento electromagnético- Simetría cilíndrica; Efecto piel o pelicular. ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA DIMENSIÓN. Ondas estacionarias en una cuerda; Ondas estacionarias en tubos (Tubo de Kuntz). INTERFERENCIA DE ONDAS ACÚSTICAS – BATIDO. Principio de superposición; Batido. CAJA CUADRADA – RESONADORES DE HELMHOLTZ. Ondas estacionarias en una caja cuadrada; Resonancia de una botella – Resonador de Helmholtz. ONDAS DE ULTRASONIDOS. Par ultrasónico; Propiedades físicas de las ondas de ultrasonido; Reflexión de ondas. EFECTO DOPPLER. Introducción; Fuente en movimiento circular. EXPERIMENTOS DE ÓPTICA GEOMÉTRICA. Óptica geométrica-leyes de la reflexión y refracción; Lentes delgada. EXPERIMENTOS DE OPTICA FISICA. Difracción e interferencia de la luz. Luz como fenómeno ondulatorio; Determinación de intensidad de un patrón; Polarización-ley de Malus. TENSIÓN SUPERFICIAL. Fuerzas de cohesión y adhesión; Ascenso capilar. EXPERIMENTOS CON FLUIDOS-EXPERIMENTOS DE TORRICELLI. Fluidos ideales y teorema de Bernoulli; Experimentos de Torricelli. TERMOMETRIA-SENSORES DE TEMPERATURA. Termómetros-sensores de temperatura. DILATACION TERMICA DE SOLIDOS. Dilatación térmica; EXPERIMENTOS DE ENFRIAMIENTO DE UN CUERPO-DECAIMIENTO EXPONENCIAL. Propagación del calor; Enfriamiento de un cuerpo. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Y CALORIMETRÍA. Conservación de la energía-primer principio de la termodinámica; Equivalente en agua del calorímetro; Transiciones de faces. GASES IDEALES-DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR. Gases ideales. TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES-RELACIÓN DE CALORES ESPECÍFICOS PARA GASES IDEALES; Teorías cinética y capacidad calorífica de gases ideales; Experimento de Clement-Desormes; Experimento de Ruchardt. CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN TÉRMICA-ONDAS DE CALOR. Temperaturas del pasado; Transmisión del calor; Ondas de calor en una dimensión. DIFUSION. Leyes de Fick de la difusión; Difusión en una y dos dimensiones; Difusión en agua. EXPERIMENTO DE MICHELSON. El interferómetro de Michelson. MATERIALES FERROMAGNÉTICOS-TRANSICIONES DE FASE. Materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos; Curva de Histéresis. NATURALEZA ESTADÍSTICA DEL DECAIMIENTO RADIACTIVO. Decaimientos radiactivos; La distribución Poisson. DINÁMICA RELATIVISTA-COLISIONES DE FOTONES Y ELECTRONES-EFECTO COMPTON. Cinemática relativista; Interacción de la radiación con la materia; Mecanismos de interacción de fotones en un detector de rayos gamma. INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICAS CON LA MATERIA. Pasaje de la radiación electromagnéticas por la materia; Coeficientes de absorción-áreas de fotopicos. VIDA MEDIA DEL K-NUCLEOSÍNTESIS. Nucleosintesis; Espectrosopía de rayos gamma; Eficiencia de un detector de rayos gamma. DETERMINACIÓN DE LA BANDA DE ENERGÍA PROHIBIDA DE SEMICONDUCTORES. Banda de energía prohibida de semiconductores; Diodos semiconductores. CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN SÓLIDO A BAJAS TEMPERATURAS – MODELOS DE EINSTEIN Y DE DEBYE. Capacidad calorífica de un sólido a bajas temperaturas; Efecto de Leidenfrost. ESTIMACIÓN DE LA CONSTANTE SOLAR, LA LUMINOSIDAD DEL SOL Y LA ATENUACIÓN DE LA LUZ EN LA ATMÓSFERA. La luminosidad del Sol y la constante solar; Extinción de la luz en la atmósfera; Determinación de la irradiancia solarNormal 0 21 false false false EN-US X-NONE X-NONE 9789871609772