PRÓXIMAMENTE SE PUBLICARÁN LOS EXAMENES DEL PERÍODO DICIEMBRE 2009 Fecha: 21/12/09 HORA 8:000 LUGAR: LICEO Nº1 IDAE
SE RECUERDA A LOS ALUMNOS QUE EN ESTE BLOG SE ENCUENTRA EL MATERIAL NECESARIO PARA PREPARAR SUS EXÁMENES, SI DESEAN PUEDEN COMPLEMENTARLO CON LIBROS
Prof.: Nelson Bonansea
domingo, 6 de diciembre de 2009
miércoles, 4 de noviembre de 2009
2º PARCIAL DE FÍSICA
PARCIAL DE FÍSICA
1)La figura muestra una barra de longitud L= 85 cm que se traslada en un campo m
agnético de magnitud B = 0,85 T. La fem inducida en la barra en movimiento es de 0,620 V.
a)¿Cuál es la velocidad de la barra?
b)Si la resistencia total del circuito es de 0,75 , ¿cuál es la intensidad de la corriente inducida?.
c)¿Qué fuerza (magnitud y dirección) ejerce el campo magnético sobre la barra como consecuencia de esta corriente inducida?
2)Realice una deducción de la ley de Ampère – Maxwell partiendo de la ley de Ampère y agregándole la corriente de desplazamiento.
3) En una experiencia de Young se hace incidir luz de 400nm sobre dos ranuras separadas 0,40mm.
a) ¿A qué ángulo se observa el tercer máximo?
b) Si la distancia de las ranuras a la pantalla es de 1,5m. ¿Dónde se ubica dicho máximo?
4) Con la base en la ley de Lenz, determine el sentido de la corriente en el resistor ab de la figura cuando:
a) Se abre el interruptor S después de haber estado cerrado varios minutos.
b) Se acerca la bobina B a la bobina A con el interruptor cerrado.
c) Se reduce la resistencia de R mientras el interruptor permanece
cerrado.
1)La figura muestra una barra de longitud L= 85 cm que se traslada en un campo m
agnético de magnitud B = 0,85 T. La fem inducida en la barra en movimiento es de 0,620 V.a)¿Cuál es la velocidad de la barra?
b)Si la resistencia total del circuito es de 0,75 , ¿cuál es la intensidad de la corriente inducida?.
c)¿Qué fuerza (magnitud y dirección) ejerce el campo magnético sobre la barra como consecuencia de esta corriente inducida?
2)Realice una deducción de la ley de Ampère – Maxwell partiendo de la ley de Ampère y agregándole la corriente de desplazamiento.
3) En una experiencia de Young se hace incidir luz de 400nm sobre dos ranuras separadas 0,40mm.
a) ¿A qué ángulo se observa el tercer máximo?
b) Si la distancia de las ranuras a la pantalla es de 1,5m. ¿Dónde se ubica dicho máximo?
4) Con la base en la ley de Lenz, determine el sentido de la corriente en el resistor ab de la figura cuando:
a) Se abre el interruptor S después de haber estado cerrado varios minutos.
b) Se acerca la bobina B a la bobina A con el interruptor cerrado.
c) Se reduce la resistencia de R mientras el interruptor permanece
cerrado.
domingo, 27 de septiembre de 2009
Motor eléctrico
Objetivos:
1) Observar el comportamiento de un motor eléctrico
2) Visualizar el funcionamiento de un dínamo
2) Visualizar el funcionamiento de un dínamo
Materiales:
2 conductores
Imán en u
Bobina
Soporte plástico
Fuente
Voltímetro.
1) Procedimiento: Armar el dispositivo de la figura (pra motor 2.jpg) Encendemos la fuente, y vamos variando la intensidad de la corriente.Observaciones: Al aumentar la intensidad de corriente que pasa por la bobina del motor, este aumenta su velocidad. Notamos que al quitar el imán del sistema, el mismo deja de moverse.
Conclusión: Pudimos visualizar el funcionamiento de un motor eléctrico.
2) Procedimiento: Armar el dispositivo de la figura (pra motor 3.jpg)
Mediante la manivela que incluye la base plástica, hacemos girar el bobinado, con una destreza tal como la de Oscar.
Observamos los cambios que puedan darse en el voltímetro. Observaciones: notamos que al hacer girar el bobinado, la aguja del voltímetro se mueve. Observamos tambien, que el sentido hacia el cual se mueva la aguja, depende de el sentido hacia el cual hagamos girar el motor, y de la velocidad que lleve el bobinado.
Conclusión: Pudimos e
studiar el comportamiento de un dínamo. 
studiar el comportamiento de un dínamo. 
POLARIZACIÓN
INFORME SOBRE EL PRÁCTICO “POLARIZACIÓN”
OBJETIVO:
Analizar el fenómeno de la polarización.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Polarización electromagnética
La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética NO polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Efectos de la polarización en la vida diaria
La luz reflejada sobre materiales brillantes transparentes es parcial o totalmente polarizada, excepto cuando la luz incide en dirección normal (perpendicular) a la superficie reflectante. Un filtro polarizador, como el de unas gafas de sol polarizada, puede utilizarse para observar éste fenómeno haciendo girar el filtro y mirando a través de él. Para determinados ángulos, se atenuará la luz o será totalmente bloqueada. Los filtros polarizadores bloquean el paso de luz polarizada a 90º respecto al plano polarizador del filtro. Si dos filtros polarizadores (polarizador y analizador) se colocan uno en frente del otro de forma que ambos sean atravesados por un haz de luz que no estaba polarizado previamente, la intensidad luminosa del haz que sale del segundo filtro será proporcional al coseno del ángulo que forman los planos polarizadores de ambos filtros entre sí. Si ese ángulo es de 90º el paso de la luz es bloqueado.
La polarización por dispersión puede observarse cuando la luz pasa por la atmósfera de la Tierra. La dispersión de la luz produce el resplandor y el color cuando el cielo está despejado. Esta polarización parcial de la luz dispersada puede ser usada para oscurecer el cielo en fotografías, aumentando el contraste. Este efecto es fácil de observar durante la puesta de sol, cuando el horizonte forma un ángulo de 90° respecto a la dirección del observador hacia el sol. Otro efecto fácilmente observado es la reducción drástica del resplandor de las imágenes del cielo reflejadas sobre superficies horizontales, que es la razón principal por la que a menudo se usan filtros polarizadores en gafas de sol. También puede verse con frecuencia que un filtro polarizador muestre algunos arcoiris a causa de la dependencia del color de los efectos de la birrefrigencia, por ejemplo en las ventanas de cristal laminado de los automóviles o en artículos hechos de plástico transparente. El papel jugado por la polarización en una pantalla LCD puede verse con unas gafas de cristal polarizado, pudiendo reducir el contraste incluso hasta a hacer la visión de la pantalla ilegible.
Métodos de polarización
Los cuatro métodos más usuales son:
a) Por reflexión. Resulta, sin duda, el método más sencillo. Está basado en el hecho de que la luz reflejada, p ej., en una placa de vidrio, aparece parcialmente polarizada en el plano normal al de incidencia. Cuando el ángulo de incidencia es tal que el ángulo entre las direcciones de reflexión y transmisión es de 90°, la polarización de la onda reflejada es total. Esta propiedad se conoce con el nombre de ley de Brewster.
b) Dicroísmo. Recibe este nombre la propiedad que presentan determinados materiales, como la turmalina, de absorber selectivamente una de las dos componentes de la luz ordinaria. A este respecto, recordemos que toda vibración de amplitud a puede siempre descomponerse en dos vibraciones perpendiculares de amplitudes
a - cos Q y a - sen Q.
Los materiales dicroicos dejan pasar únicamente las vibraciones paralelas a una determinada dirección, y, por tanto, polarizan totalmente la radiación que sobre ellos incide. Situemos esta dirección privilegiada como origen de ángulos; resulta evidente, llevando a cabo la anterior descomposición, que la amplitud transmitida será
a - cos Q,
quedando absorbida la componente
a - sen Q.
c) Doble refracción. Recibe este nombre el fenómeno que se presenta en cristales transparentes uniáxicos, como la calcita y el cuarzo, consistente en la producción de dos rayos refractados, de los cuales solamente uno (el ordinario) cumple la ley de Snell. El otro, que recibe el nombre de extraordinario, tras propagarse dentro del cristal en una dirección diferente a la del ordinario, emerge paralelamente a éste, por ser los cristales de caras plano-paralelas. Ambos rayos, además, están totalmente polarizados. Para la descripción correcta de esta polarización, resulta necesaria la introducción de algunos conceptos relativos al cristal refractor:Eje óptico. Recibe este nombre el eje de simetría cuaternario (cristales tetragonales) o senario (hexagonales) del cristal. Posee la propiedad de que, si la dirección de la radiación incidente coincide con la suya, aparece solamente un rayo difractado, superponiéndose a lo largo del mismo los rayos extraordinario y ordinario.
Planos principales. Así se denominan el plano que contiene al eje óptico y al rayo ordinario (plano principal ordinario) y el que contiene al eje óptico y al rayo extraordinario (plano principal extraordinario).
Secciones principales. Son los planos que contienen al eje óptico y son perpendiculares a un par de caras del cristal. En un romboedro de calcita existirán, por tanto, tres diferentes secciones principales.
Con ayuda de estas definiciones podemos describir con facilidad las polarizaciones de los rayos, ya que el rayo ordinario se halla polarizado perpendicularmente al plano principal ordinario, mientras que el rayo extraordinario se encuentra polarizado en el plano principal del rayo extraordinario. El rayo ordinario siempre se encuentra contenido en el plano de incidencia (ya que sigue las leyes de la refracción), mientras que el extraordinario en general no lo está. En el caso particular de que el plano de incidencia coincida con una sección principal, los planos principales coinciden también con dicha sección, y ambos rayos se propagan asimismo en dicho plano, estando, por otra parte, polarizados perpendicularmente entre sí. El rayo ordinario se propaga siempre con la misma velocidad en el cristal, la correspondiente al índice de refracción ordinario del cristal no. Sin embargo, la velocidad de propagación del rayo extraordinario depende de su dirección a través del cristal, siendo máxima cuando dicha dirección es perpendicular al eje óptico. En este último caso, el índice de refracción se denomina índice principal para el rayo extraordinario y se representa por nE. La determinación de ambos índices resulta de gran utilidad en el reconocimiento de sustancias.
d) Esparcimiento. El esparcimiento de la luz por pequeñas partículas constituye el último procedimiento de polarización que describiremos. Éste es el mecanismo que contribuye a la polarización de la luz solar por las partículas de la atmósfera. La polarización por esparcimiento llega a ser total cuando las direcciones de iluminación y observación forman un ángulo de 90" en la partícula difusora.
MATERIALES:
ü Filtros polarizados
ü Lente convergente
ü Banco óptico
ü Transformador
ü Fuente de luz
ü Pantalla
PROCEDIMIENTO:
1) Armar el dispositivo de la figura.
2) Para poder visualizar mejor la experiencia, apagar la luz de la sala.
3) Disponer los filtros polarizados como se indica en las siguientes situaciones y observar lo que sucede en cada una de ellas (el orden en que se nombran los filtros corresponde a su proximidad a la fuente de luz):
a- un filtro a 90º y otro a 0º.
b- dos filtros a 90º y otro a 0º.
c- un filtro a 90º, uno a 45º y otro a 0º.
d- un filtro a 0º, uno a 45º y otro a 90º.
OBSERVACIONES:
En las situaciones a y b no se observa luz sobre la pantalla, en cambio en las situaciones c y d sí se observa un poco.
Esto se debe a que “polarizar” es similar a “filtrar”, y la luz se filtra de acuerdo a los filtros polarizados, al orden y a los ángulos a los que están colocados cada uno de ellos.
La oscuridad que se observa en las primeras dos situaciones se puede explicar mediante el ángulo de los filtros, ya que si colocamos un filtro a 0º pasa sólo la componente horizontal de la luz, que al enfrentarse al filtro colocado a 90º no “pasa”, ya que éste solamente permite que lo atraviese la componente vertical de la misma.
La luminosidad que se observa en los otros dos casos se puede explicar de forma similar, ya que si colocamos, por ejemplo, un filtro a 0º, pasa sólo la componente horizontal de la luz. Si luego tenemos un filtro a 45º, por éste pasa un poco de esa luz que se filtró anteriormente; si consideramos un par de ejes cartesianos de manera tal que el eje x esté inclinado 45º como el filtro, la luz que atraviesa ese filtro sería la componente en ese eje x, que luego al encontrarse con el último filtro, a 90º, es filtrada y pasa la componente vertical. Es de esta manera que observamos un poco de luz en la pantalla.
CONCLUSIÓN:
Pudimos analizar el fenómeno de la polarización.
OBJETIVO:
Analizar el fenómeno de la polarización.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Polarización electromagnética
La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.
En una onda electromagnética NO polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo eléctrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como las ondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.
Efectos de la polarización en la vida diaria
La luz reflejada sobre materiales brillantes transparentes es parcial o totalmente polarizada, excepto cuando la luz incide en dirección normal (perpendicular) a la superficie reflectante. Un filtro polarizador, como el de unas gafas de sol polarizada, puede utilizarse para observar éste fenómeno haciendo girar el filtro y mirando a través de él. Para determinados ángulos, se atenuará la luz o será totalmente bloqueada. Los filtros polarizadores bloquean el paso de luz polarizada a 90º respecto al plano polarizador del filtro. Si dos filtros polarizadores (polarizador y analizador) se colocan uno en frente del otro de forma que ambos sean atravesados por un haz de luz que no estaba polarizado previamente, la intensidad luminosa del haz que sale del segundo filtro será proporcional al coseno del ángulo que forman los planos polarizadores de ambos filtros entre sí. Si ese ángulo es de 90º el paso de la luz es bloqueado.
La polarización por dispersión puede observarse cuando la luz pasa por la atmósfera de la Tierra. La dispersión de la luz produce el resplandor y el color cuando el cielo está despejado. Esta polarización parcial de la luz dispersada puede ser usada para oscurecer el cielo en fotografías, aumentando el contraste. Este efecto es fácil de observar durante la puesta de sol, cuando el horizonte forma un ángulo de 90° respecto a la dirección del observador hacia el sol. Otro efecto fácilmente observado es la reducción drástica del resplandor de las imágenes del cielo reflejadas sobre superficies horizontales, que es la razón principal por la que a menudo se usan filtros polarizadores en gafas de sol. También puede verse con frecuencia que un filtro polarizador muestre algunos arcoiris a causa de la dependencia del color de los efectos de la birrefrigencia, por ejemplo en las ventanas de cristal laminado de los automóviles o en artículos hechos de plástico transparente. El papel jugado por la polarización en una pantalla LCD puede verse con unas gafas de cristal polarizado, pudiendo reducir el contraste incluso hasta a hacer la visión de la pantalla ilegible.
Métodos de polarización
Los cuatro métodos más usuales son:
a) Por reflexión. Resulta, sin duda, el método más sencillo. Está basado en el hecho de que la luz reflejada, p ej., en una placa de vidrio, aparece parcialmente polarizada en el plano normal al de incidencia. Cuando el ángulo de incidencia es tal que el ángulo entre las direcciones de reflexión y transmisión es de 90°, la polarización de la onda reflejada es total. Esta propiedad se conoce con el nombre de ley de Brewster.
b) Dicroísmo. Recibe este nombre la propiedad que presentan determinados materiales, como la turmalina, de absorber selectivamente una de las dos componentes de la luz ordinaria. A este respecto, recordemos que toda vibración de amplitud a puede siempre descomponerse en dos vibraciones perpendiculares de amplitudes
a - cos Q y a - sen Q.
Los materiales dicroicos dejan pasar únicamente las vibraciones paralelas a una determinada dirección, y, por tanto, polarizan totalmente la radiación que sobre ellos incide. Situemos esta dirección privilegiada como origen de ángulos; resulta evidente, llevando a cabo la anterior descomposición, que la amplitud transmitida será
a - cos Q,
quedando absorbida la componente
a - sen Q.
c) Doble refracción. Recibe este nombre el fenómeno que se presenta en cristales transparentes uniáxicos, como la calcita y el cuarzo, consistente en la producción de dos rayos refractados, de los cuales solamente uno (el ordinario) cumple la ley de Snell. El otro, que recibe el nombre de extraordinario, tras propagarse dentro del cristal en una dirección diferente a la del ordinario, emerge paralelamente a éste, por ser los cristales de caras plano-paralelas. Ambos rayos, además, están totalmente polarizados. Para la descripción correcta de esta polarización, resulta necesaria la introducción de algunos conceptos relativos al cristal refractor:Eje óptico. Recibe este nombre el eje de simetría cuaternario (cristales tetragonales) o senario (hexagonales) del cristal. Posee la propiedad de que, si la dirección de la radiación incidente coincide con la suya, aparece solamente un rayo difractado, superponiéndose a lo largo del mismo los rayos extraordinario y ordinario.
Planos principales. Así se denominan el plano que contiene al eje óptico y al rayo ordinario (plano principal ordinario) y el que contiene al eje óptico y al rayo extraordinario (plano principal extraordinario).
Secciones principales. Son los planos que contienen al eje óptico y son perpendiculares a un par de caras del cristal. En un romboedro de calcita existirán, por tanto, tres diferentes secciones principales.
Con ayuda de estas definiciones podemos describir con facilidad las polarizaciones de los rayos, ya que el rayo ordinario se halla polarizado perpendicularmente al plano principal ordinario, mientras que el rayo extraordinario se encuentra polarizado en el plano principal del rayo extraordinario. El rayo ordinario siempre se encuentra contenido en el plano de incidencia (ya que sigue las leyes de la refracción), mientras que el extraordinario en general no lo está. En el caso particular de que el plano de incidencia coincida con una sección principal, los planos principales coinciden también con dicha sección, y ambos rayos se propagan asimismo en dicho plano, estando, por otra parte, polarizados perpendicularmente entre sí. El rayo ordinario se propaga siempre con la misma velocidad en el cristal, la correspondiente al índice de refracción ordinario del cristal no. Sin embargo, la velocidad de propagación del rayo extraordinario depende de su dirección a través del cristal, siendo máxima cuando dicha dirección es perpendicular al eje óptico. En este último caso, el índice de refracción se denomina índice principal para el rayo extraordinario y se representa por nE. La determinación de ambos índices resulta de gran utilidad en el reconocimiento de sustancias.
d) Esparcimiento. El esparcimiento de la luz por pequeñas partículas constituye el último procedimiento de polarización que describiremos. Éste es el mecanismo que contribuye a la polarización de la luz solar por las partículas de la atmósfera. La polarización por esparcimiento llega a ser total cuando las direcciones de iluminación y observación forman un ángulo de 90" en la partícula difusora.
MATERIALES:
ü Filtros polarizados
ü Lente convergente
ü Banco óptico
ü Transformador
ü Fuente de luz
ü Pantalla
PROCEDIMIENTO:
1) Armar el dispositivo de la figura.
2) Para poder visualizar mejor la experiencia, apagar la luz de la sala.
3) Disponer los filtros polarizados como se indica en las siguientes situaciones y observar lo que sucede en cada una de ellas (el orden en que se nombran los filtros corresponde a su proximidad a la fuente de luz):
a- un filtro a 90º y otro a 0º.
b- dos filtros a 90º y otro a 0º.
c- un filtro a 90º, uno a 45º y otro a 0º.
d- un filtro a 0º, uno a 45º y otro a 90º.
OBSERVACIONES:
En las situaciones a y b no se observa luz sobre la pantalla, en cambio en las situaciones c y d sí se observa un poco.
Esto se debe a que “polarizar” es similar a “filtrar”, y la luz se filtra de acuerdo a los filtros polarizados, al orden y a los ángulos a los que están colocados cada uno de ellos.
La oscuridad que se observa en las primeras dos situaciones se puede explicar mediante el ángulo de los filtros, ya que si colocamos un filtro a 0º pasa sólo la componente horizontal de la luz, que al enfrentarse al filtro colocado a 90º no “pasa”, ya que éste solamente permite que lo atraviese la componente vertical de la misma.
La luminosidad que se observa en los otros dos casos se puede explicar de forma similar, ya que si colocamos, por ejemplo, un filtro a 0º, pasa sólo la componente horizontal de la luz. Si luego tenemos un filtro a 45º, por éste pasa un poco de esa luz que se filtró anteriormente; si consideramos un par de ejes cartesianos de manera tal que el eje x esté inclinado 45º como el filtro, la luz que atraviesa ese filtro sería la componente en ese eje x, que luego al encontrarse con el último filtro, a 90º, es filtrada y pasa la componente vertical. Es de esta manera que observamos un poco de luz en la pantalla.
CONCLUSIÓN:
Pudimos analizar el fenómeno de la polarización.
Punto de Poisson
INFORME SOBRE EL PRÁCTICO “PUNTO DE POISSON”
OBJETIVO:
Visualizar el punto de Poisson.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Siméon Denis Poisson:
Siméon Denis Poisson (Pithiviers, Francia, 21 de junio de 1781-Sceaux, Francia, 25 de abril de 1840), fue un físico y matemático francés al que se le conoce por sus diferentes trabajos en el campo de la electricidad, también hizo publicaciones sobre la geometría diferencial y la teoría de probabilidades.
La primera memoria de Poisson sobre la electricidad fue en 1812, en que intentó calcular matemáticamente la distribución de las cargas eléctricas sobre la superficie de los conductores, y en 1824, también demostró que estas mismas formulaciones podían aplicarse de igual forma al magnetismo.
El trabajo más importante de Poisson fue una serie de escritos de las integrales definidas, y cuando tan solo tenía 18 años, escribió una memoria de diferencias finitas.
Poisson enseñaba en la escuela Politécnica desde el año 1802 hasta 1808, en que llegó a ser un astrónomo del Bureau des Longitudes. En el campo de la astronomía estuvo fundamentalmente interesado en el movimiento de la Luna.
En 1809 fue nominado como profesor de matemáticas puras en la nuevamente abierta facultad de ciencias.
En 1837 publicó en Rerecherchés sur la probabilite des jugements, un trabajo importante en la probabilidad, en el cual describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeña, pero el número de intentos es muy grande, entonces el evento ocurre algunas veces.
Durante toda su vida publicó entre 300 y 400 trabajos matemáticos incluyendo aplicaciones a la electricidad, el magnetismo y la astronomía.
Punto de Poisson:
En Óptica, se conoce como punto de Arago o punto de Poisson al punto luminoso que aparece en el centro de la sombra de un objeto circular iluminado por una fuente puntual monocromática. Este fenómeno desempeñó un interesante papel histórico a favor de la teoría ondulatoria de la luz en su contienda con la teoría corpuscular.
A principios del siglo XIX, la teoría ondulatoria era rechazada por amplios sectores de la comunidad científica, debido sobre todo al renombre de Newton, quien había propuesto que la luz se encontraba constituida por partículas. En el año 1818, Augustin-Jean Fresnel ofrece una explicación del fenómeno de la difracción empleando la teoría ondulatoria. La presenta en el marco de un concurso organizado por la Academia francesa, ante un jurado al que pertenecía Simeón Poisson. Este último, partidario de la explicación corpuscular, usó las ecuaciones de la teoría de Fresnel para demostrar que estas implicaban que se debía formar un punto brillante en el centro del patrón de difracción de un objeto circular opaco (en la región de sombra). Su intención era que este resultado no intuitivo ayudase a derribar la teoría; sin embargo, Dominique Arago verificó experimentalmente la predicción de Poisson, que hoy en día se conoce con el nombre de punto de Arago o punto de Poisson. Como el punto brillante se produce dentro de la sombra geométrica del objeto, ninguna teoría corpuscular puede explicarlo. Así pues, este descubrimiento proporcionó argumentos de peso en favor de la naturaleza ondulatoria de la luz, muy a pesar de Poisson.
La presencia del punto de Arago se puede entender intuitivamente usando el principio de Huygens, en el que Fresnel se apoyaba. Cuando la luz ilumina un obstáculo circular, el principio dice que todos los puntos a lo largo de la circunferencia del mismo actuarán como nuevas fuentes puntuales de luz. La luz que se emite en cada uno de esos puntos y que llega al centro de la sombra recorre la misma distancia para toda la circunferencia, por lo que llega en fase e interfiere constructivamente. Nótese que este argumento funciona específicamente con objetos circulares.
Cabe señalar que la existencia del punto había sido observada previamente por Jacques Philippe Maraldi, en el año 1723, pero el descubrimiento había pasado inadvertido.
MATERIALES:
Lente divergente -100
Banco óptico
Diapositiva con puntito
Láser
Pantalla
PROCEDIMIENTO:
1) Armar el dispositivo de la figura.
2) Apagar la luz de la sala para poder visualizar mejor la experiencia.
3) Encender el láser y hacerlo incidir en la diapositiva.
4) Observar la proyección en la pantalla.
OBSERVACIONES:
En la pantalla se observa la sombra del puntito de la diapositiva, y en el centro de ella un punto brillante, el cual es el punto de Poisson.
CONCLUSIÓN:
Pudimos visualizar el punto de Poisson.
OBJETIVO:
Visualizar el punto de Poisson.
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Siméon Denis Poisson:
Siméon Denis Poisson (Pithiviers, Francia, 21 de junio de 1781-Sceaux, Francia, 25 de abril de 1840), fue un físico y matemático francés al que se le conoce por sus diferentes trabajos en el campo de la electricidad, también hizo publicaciones sobre la geometría diferencial y la teoría de probabilidades.
La primera memoria de Poisson sobre la electricidad fue en 1812, en que intentó calcular matemáticamente la distribución de las cargas eléctricas sobre la superficie de los conductores, y en 1824, también demostró que estas mismas formulaciones podían aplicarse de igual forma al magnetismo.
El trabajo más importante de Poisson fue una serie de escritos de las integrales definidas, y cuando tan solo tenía 18 años, escribió una memoria de diferencias finitas.
Poisson enseñaba en la escuela Politécnica desde el año 1802 hasta 1808, en que llegó a ser un astrónomo del Bureau des Longitudes. En el campo de la astronomía estuvo fundamentalmente interesado en el movimiento de la Luna.
En 1809 fue nominado como profesor de matemáticas puras en la nuevamente abierta facultad de ciencias.
En 1837 publicó en Rerecherchés sur la probabilite des jugements, un trabajo importante en la probabilidad, en el cual describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeña, pero el número de intentos es muy grande, entonces el evento ocurre algunas veces.
Durante toda su vida publicó entre 300 y 400 trabajos matemáticos incluyendo aplicaciones a la electricidad, el magnetismo y la astronomía.
Punto de Poisson:
En Óptica, se conoce como punto de Arago o punto de Poisson al punto luminoso que aparece en el centro de la sombra de un objeto circular iluminado por una fuente puntual monocromática. Este fenómeno desempeñó un interesante papel histórico a favor de la teoría ondulatoria de la luz en su contienda con la teoría corpuscular.
A principios del siglo XIX, la teoría ondulatoria era rechazada por amplios sectores de la comunidad científica, debido sobre todo al renombre de Newton, quien había propuesto que la luz se encontraba constituida por partículas. En el año 1818, Augustin-Jean Fresnel ofrece una explicación del fenómeno de la difracción empleando la teoría ondulatoria. La presenta en el marco de un concurso organizado por la Academia francesa, ante un jurado al que pertenecía Simeón Poisson. Este último, partidario de la explicación corpuscular, usó las ecuaciones de la teoría de Fresnel para demostrar que estas implicaban que se debía formar un punto brillante en el centro del patrón de difracción de un objeto circular opaco (en la región de sombra). Su intención era que este resultado no intuitivo ayudase a derribar la teoría; sin embargo, Dominique Arago verificó experimentalmente la predicción de Poisson, que hoy en día se conoce con el nombre de punto de Arago o punto de Poisson. Como el punto brillante se produce dentro de la sombra geométrica del objeto, ninguna teoría corpuscular puede explicarlo. Así pues, este descubrimiento proporcionó argumentos de peso en favor de la naturaleza ondulatoria de la luz, muy a pesar de Poisson.
La presencia del punto de Arago se puede entender intuitivamente usando el principio de Huygens, en el que Fresnel se apoyaba. Cuando la luz ilumina un obstáculo circular, el principio dice que todos los puntos a lo largo de la circunferencia del mismo actuarán como nuevas fuentes puntuales de luz. La luz que se emite en cada uno de esos puntos y que llega al centro de la sombra recorre la misma distancia para toda la circunferencia, por lo que llega en fase e interfiere constructivamente. Nótese que este argumento funciona específicamente con objetos circulares.
Cabe señalar que la existencia del punto había sido observada previamente por Jacques Philippe Maraldi, en el año 1723, pero el descubrimiento había pasado inadvertido.
MATERIALES:
Lente divergente -100
Banco óptico
Diapositiva con puntito
Láser
Pantalla
PROCEDIMIENTO:
1) Armar el dispositivo de la figura.
2) Apagar la luz de la sala para poder visualizar mejor la experiencia.
3) Encender el láser y hacerlo incidir en la diapositiva.
4) Observar la proyección en la pantalla.
OBSERVACIONES:
En la pantalla se observa la sombra del puntito de la diapositiva, y en el centro de ella un punto brillante, el cual es el punto de Poisson.
CONCLUSIÓN:
Pudimos visualizar el punto de Poisson.
sábado, 5 de septiembre de 2009
INTERFERENCIA EN PELÍCULA DELGADA
Interferencia de los rayos de luz que proceden de la superficie delantera y trasera de una película delgada jabonosa. En la parte superior, donde la película es muy delgada, los rayos procedentes de la superficie delantera de la película (que sufren un cámbio de fase de 180º) y los rayos procedentes de la superficie trasera (que no cambian de fase) interfieren destructivamente y la película se ve oscura. En otras partes de la película, la interferencia es destructiva o constructiva dependiendo de la longitud de onda y del espesor de la película.jueves, 25 de junio de 2009
Criterios para la elaboración de las PRUEBAS ESPECIALES INSPECCIÓN DE FÍSICA
En segundo y tercer año las mismas tendrán una duración de 60 minutos, que se implementarán en la hora doble (módulo) de la asignatura. La propuesta se entregará impresa a cada alumno y luego de leerla en voz alta y hacer las aclaraciones correspondientes, se comenzará a contabilizar el tiempo de duración de la prueba (60 minutos).
En todos los cursos cada una de las pruebas constará, como máximo, de cuatro situaciones
cuyos planteos podrán consistir en:
- Problemas de respuesta única (no implica un único enfoque de resolución refiere a solución única),
- Preguntas cualitativas sobre aspectos conceptuales,
- Situaciones relativas a actividades experimentales desarrolladas durante el curso.
ORIENTACIONES PARA LA EVALUACIÓN
Las evaluaciones se considerarán principalmente como instancias de aprendizaje donde el
estudiante tendrá la oportunidad de apreciar los logros y dificultades de su desempeño y favorecer la retroalimentación de sus conocimientos.
Se buscará generar espacios dentro de la actividad del aula a los efectos de apreciar la labor del
estudiante en forma personalizada. Se recomienda la confección en sala de un conjunto de pautas de observación que permitan una realización coherente, completa e integrada de este aspecto de la evaluación.
Consideramos que para esta etapa de formación de los estudiantes conviene introducirlos también como partícipe de los objetivos del curso y de la evaluación de sus propios aprendizajes gradualmente. En este sentido es oportuno referirnos al documento: “La evaluación en los cursos de Física”
Procurar que el estudiante haga propios los objetivos del curso en el sentido que el proceso de aprendizaje incluya estrategias meta-cognitivas.
Incentivar los procesos auto-críticos que son necesarios para lograr la meta-cognición y la honestidad intelectual.
Proponer la evaluación mutua entre estudiantes y la participación de cada estudiante en el diagnóstico del grado de cumplimiento de los objetivos del curso.
Explicitar con claridad las reglas de trabajo y evaluación para que los estudiantes se interioricen de las mismas, se autoevalúen, debatan al respecto y asuman las conclusiones con responsabilidad.
Desplazar el centro de la evaluación de tipo mecanicista a otro, conceptual y experimental.
Se recuerda a los docentes que en le caso de existir estudiantes comprendidos dentro del régimen de Tolerancia, es necesario flexibilizar los criterios de evaluación atendiendo a la reglamentación vigente en estos casos.
Por mayor información:
http://www.ces.edu.uy/reformulacion2006/pautas/pautasBD/pautas%20fisica2008_BD_2006.pdf
Parcial de Física 6MD8
1) Un arqueólogo audaz de un risco a otro colgado de una cuerda estirada entre los riscos. Se detiene a la mitad para descansar. La cuerda se rompe si su tensión excede y la m
asa de nuestro héroe es de 90Kg. A) Si el ángulo Q es 10º, calcule la tensión en la cuerda. B) ¿Qué valor mínimo puede tener Q sin que se rompa la cuerda?
2) Considere un delgado cascarón esférico de 15 cm de radio con una carga total de 320 µC distribuida uniformemente sobre la superficie. Encuentre el campo eléctrico a: A) 10 cm , y B) a 20 cm del centro de distribución de la carga.
3) En la figura se muestra el desplazamiento de un objeto oscilante en función del tiempo. Calcule: A) La frecuencia; b) la amplitud y c) el período.
4) Dos conductores esféricos cargados, de radio R1 = 6,0cm y R2 =2,0cm, están separados por una distancia mucho mayor de 6,0cm y conectados por un alambre conductor largo y delgado. Una carga total Q = +80 nC se sitúa en una de las esferas.
a) ¿Cuál es la carga de cada esfera?
b) ¿Cuál es el campo eléctrico próximo a la superficie de cada esfera?
c) ¿Cuál es el potencial eléctrico de cada esfera? (Suponer que la carga del cable de conexión es despreciable)
En todos los cursos cada una de las pruebas constará, como máximo, de cuatro situaciones
cuyos planteos podrán consistir en:
- Problemas de respuesta única (no implica un único enfoque de resolución refiere a solución única),
- Preguntas cualitativas sobre aspectos conceptuales,
- Situaciones relativas a actividades experimentales desarrolladas durante el curso.
ORIENTACIONES PARA LA EVALUACIÓN
Las evaluaciones se considerarán principalmente como instancias de aprendizaje donde el
estudiante tendrá la oportunidad de apreciar los logros y dificultades de su desempeño y favorecer la retroalimentación de sus conocimientos.
Se buscará generar espacios dentro de la actividad del aula a los efectos de apreciar la labor del
estudiante en forma personalizada. Se recomienda la confección en sala de un conjunto de pautas de observación que permitan una realización coherente, completa e integrada de este aspecto de la evaluación.
Consideramos que para esta etapa de formación de los estudiantes conviene introducirlos también como partícipe de los objetivos del curso y de la evaluación de sus propios aprendizajes gradualmente. En este sentido es oportuno referirnos al documento: “La evaluación en los cursos de Física”
Procurar que el estudiante haga propios los objetivos del curso en el sentido que el proceso de aprendizaje incluya estrategias meta-cognitivas.
Incentivar los procesos auto-críticos que son necesarios para lograr la meta-cognición y la honestidad intelectual.
Proponer la evaluación mutua entre estudiantes y la participación de cada estudiante en el diagnóstico del grado de cumplimiento de los objetivos del curso.
Explicitar con claridad las reglas de trabajo y evaluación para que los estudiantes se interioricen de las mismas, se autoevalúen, debatan al respecto y asuman las conclusiones con responsabilidad.
Desplazar el centro de la evaluación de tipo mecanicista a otro, conceptual y experimental.
Se recuerda a los docentes que en le caso de existir estudiantes comprendidos dentro del régimen de Tolerancia, es necesario flexibilizar los criterios de evaluación atendiendo a la reglamentación vigente en estos casos.
Por mayor información:
http://www.ces.edu.uy/reformulacion2006/pautas/pautasBD/pautas%20fisica2008_BD_2006.pdf
Parcial de Física
Liceo Nº1 I.D.A.E SAN JOSÉ
1) El profesor de física (Nelson) le pide al preparador (Luis) que le arme un circuito eléctrico para trabajar con la Ley de Ohm con dos equipos de alumnos. Cuando el preparador va a 
tomar un par de resistores, que se encuentran en una caja, observa que solamente cuenta con dos resistores y a uno de ellos no se le distingue el código de colores. Al audaz preparador se le ocurre armar un Puente de Hilo para determinar el valor de la resistencia desconocida (Rx). Ayuda a Luis a determinar el valor de la Rx si saben que L1 = 0,70m, L2 = 0,30m y R1 = 1,0KΩ
2)Trabajando con el osciloscopio en el laboratorio de física un grupo de alumnos de
terminaron la curva de histéresis de un cierto material ferromagnético la cual se indica en la figura. Un alumno que estuvo en la clase pero no muy atento te pide ayuda para comprender ¿qué hicieron?. Explica brevemente ¿Cómo se obtiene la curva de histéresis?
3) El mismo alumno que no estuvo atento en el práctico de “Curva de histéresis” comete nuevamente el mismo error y se distrae mirando por la ventana hacia el patio del liceo cuando el profesor realiza una brillante deducción, de las cuales tiene acostumbrado a sus alumnos, para determinar el campo magnético en el interior de un solenoide largo. El distraído alumno te pide que le realices la deducción que realizó el profe en la clase.
4) Para terminar el “alumno distraído” te pide que le ayudes con el deber de física: Dos conductores esféricos cargados, de radio R1 = 6,0cm y R2 =2,0cm, están separados por una distancia mucho mayor de 6,0cm y conectados por un alambre conductor largo y delgado. Una carga total Q = +80 nC se sitúa en una de las esferas.
a) ¿Cuál es la carga de cada esfera?
b) ¿Cuál es el campo eléctrico próximo a la superficie de cada esfera?
c) ¿Cuál es el potencial eléctrico de cada esfera? (Suponer que la carga del cable de conexión es despreciable)
Parcial de Física 6FM6
Liceo Nº1 IDAE
Un día como cualquiera…
1) En la mañana del Lunes se encontraban trabajando en el laboratorio del liceo un grupo de alumnos, los cuales observaron que el campo magnético que genera un solenoide aumenta si colocan en su interior un núcleo de hierro. Un amigo que se encontraba en el grupo,un tanto distraido, te pide ayuda para comprender ¿por qué sucede esto?
2) Al día siguiente te encuentras caminando por el pasillo del laboratorio y cuando pasas frente a su puerta escuchas un grito de desesperación. Reconoces la voz y observas por la
puerta entreabierta que es tu amigo luchando con otro práctico de física. El problema ahora es que tiene que entregar para mañana el informe de Laplace y no se acuerda del análisis que realizó el profesor ya que estaba un tanto distraídos al momento de la explicación. Recuerda que partía de la ecuación Fm = Q.B.v sen z y llegaba a Fm = B.I L sen z. Ayuda a tu amigo a realiza el análisis solicitado.
3) En la tarde de ese día te encuentras cómodamente en tu casa, disfrutando de un libro de física junto a la estufa, y de repente suena el teléfono. Es tu amigo que te llama para invitarte a matear con unos bizcochitos. A tal propuesta es difícil negarse, terminas el capítulo que estabas leyendo y llegas rápidamente a su casa. Al segundo mate que te pasa te comenta “sabes que tengo un deber de física que no lo entiendo” y sin mediar palabra saca de su mochila, la cual tenía bajo la mesa, el cuaderno de física. El deber dice: “Explica brevemente la ecuación y aplícala al caso de un conductor largo y recto portador de corriente obteniendo una expresión del campo magnético”. Nuevamente ayuda a tu amigo a realiza el análisis solicitado
4) A la mañana siguiente se te ocurre comprar un captor de llamadas telefónicas. Luego de comer te recuestas a dormir una merecida siestita la cual se interrumpe violentamente por el sonido molesto del teléfono. Miras en el captor y observas el número de tu amigo. Decides retomar tu siestita ignorando la llamada que pretendes devolver cuando te levantes. Al despertar observas que por debajo del zaguán han deslizado un sobre con tu nombre. Lo abres y observas que contiene una carta de tu amigo. La cual dice “Considere un delgado cascarón esférico de 14 cm de radio con una carga total de 320 µC distribuida uniformemente sobre la superficie. Encuentre el campo eléctrico a: A) 10 cm ,y B) a 20 cm del centro de distribución de la carga. C) Realiza un bosquejo del E = f(d)”.
PD.: Por si no sabias: ”los amigos se eligen”
Suerte en el Parcial
RESULTADOS:
Parcial de Física 6MD8
1) Un arqueólogo audaz de un risco a otro colgado de una cuerda estirada entre los riscos. Se detiene a la mitad para descansar. La cuerda se rompe si su tensión excede y la m
asa de nuestro héroe es de 90Kg. A) Si el ángulo Q es 10º, calcule la tensión en la cuerda. B) ¿Qué valor mínimo puede tener Q sin que se rompa la cuerda?2) Considere un delgado cascarón esférico de 15 cm de radio con una carga total de 320 µC distribuida uniformemente sobre la superficie. Encuentre el campo eléctrico a: A) 10 cm , y B) a 20 cm del centro de distribución de la carga.
3) En la figura se muestra el desplazamiento de un objeto oscilante en función del tiempo. Calcule: A) La frecuencia; b) la amplitud y c) el período.
4) Dos conductores esféricos cargados, de radio R1 = 6,0cm y R2 =2,0cm, están separados por una distancia mucho mayor de 6,0cm y conectados por un alambre conductor largo y delgado. Una carga total Q = +80 nC se sitúa en una de las esferas.
a) ¿Cuál es la carga de cada esfera?
b) ¿Cuál es el campo eléctrico próximo a la superficie de cada esfera?
c) ¿Cuál es el potencial eléctrico de cada esfera? (Suponer que la carga del cable de conexión es despreciable)
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