LABORATORIO PRESENCIAL PRACT 5 Y 6

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Laboratorio practico Física General
Práctica No. 5, Péndulo balístico; Práctica No. 5, Presión hidrostática
William Pulgarín1, Wilsar David Morales1, José Alejandro Muñoz1, Nathalia Rivera1, Bryhan Duarte1, Jorge Pelaez1 
Escuela de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Nacional Abierta y a Distancia
 
Informe de laboratorio COMPONENTE PRÁCTICO 
	
1. Introducción
El trabajo escrito aquí presentado, nos muestra cómo se realizaron los laboratorios de practica presencial sobre péndulo balístico y presión hidrostática, para hallar la velocidad de un proyectil sobre una masa en reposo, que se encuentra colgada como péndulo oscilando entre ella, la aceleración o velocidad que tuvo el objeto y el ángulo de inclinación cuando este freno, y a presión que puede ejercer un objeto en este caso una sonda, sumergido en un beaker de vidrio con agua. 
 
Como hacíamos referencia anteriormente un péndulo balístico se usa para calcular o medir la velocidad de una bala o un proyectil midiendo el ángulo que gira un péndulo después que el proyectil se ha incrustado en él. 
La presión hidrostática es la presión que se somete un cuerpo sumergido en un fluido, debido a la columna de líquido que tiene sobre él. Partiendo de que en todos los puntos sobre el fluido se encuentran en equilibrio, la presión hidrostática es directamente proporcional a la densidad del líquido, a la profundidad y a la gravedad.
Donde Po, es la presión inicial dada y Pg es la gravedad atmosférica y ΔL es la diferencia en los niveles de agua de los tubos métricos. Por tanto, la presión será tanto mayor cuanto más denso sea el fluido y mayor la profundidad y, además, la diferencia de presión hidrostática entre dos puntos de un fluido sólo depende de la diferencia de altura que existe entre ellos.
[1] Montiel, H. P. (2016). Física 2 (Vol. 2). Grupo Editorial Patria.
[2] LA VELOCIDAD, M. A. P. C., & DE DISPARO, D. P. PÉNDULO BALÍSTICO OBJETIVOS.
1. Montaje y procedimiento experimental 
Conocimientos previos para realizar la experiencia, energía cinética, energía potencial y energía mecánica.
 En la práctica No. 5, para el experimento debemos de tener 
· Masa de los objetos 
· Manejo adecuado de los instrumentos y dispositivos de laboratorio. 
· Velocidad del péndulo
· Ángulo de inclinación del péndulo una vez sea lanzada la masa (acero o madera)
Figura 1.1 Dispositivo de péndulo balístico.
En la práctica No. 6, para la experiencia debemos tomar en cuenta
· Sondas a utilizar 
· Presión hidrostática
· Manejo adecuado de los instrumentos y dispositivos del laboratorio. 
· El tiempo de liberación de presión 
· Y la distancia tomada por ΔL
Figura 2.1. Montaje del experimento presión hidrostática.
1.1. RECURSOS UTILIZADOS EN LA PRACTICA
Base del soporte universal, 2 Barras de acero inoxidable para el soporte universal, varilla de acero inoxidable de 10 cm dos nueces dobles, 2 tubos de vidrio (8 mm de diámetro y 250 mm de longitud), soporte de tubos de vidrio con abrazadera de cinta métrica o similar, Cinta métrica o flexómetro de 2 metros sondas de presión hidrostática, beaker de vidrio de 600 ml de capacidad. Uso del dispositivo de péndulo balístico para comprobar por medio de la experimentación, el teorema de la conservación de la energía mecánica.
Análisis de datos experimentales, mediante graficación, interpretación de tablas de datos conceptos sobre presión, energías: cinética, potencial y mecánica. 
2. REsultados y discusión
a. Calcule la velocidad aproximada de la bola usando la ecuación. Tanto para la bola de acero como para la bola de madera:
Calculo de velocidad del acero
Velocidad de la madera
	Rcma= 0,18m
	RCMm=0,175m
	Ma=0,127kg
	Mm=0,112kg
	ma=0,012kg
	mm=0,034kg
	CHOQUE INELASTICO
	ESFERA ACERO
	ÁNGULOS 
	Velocidad (sensor)
	θ
	v (sensor)
	Vb (formula)
	
	
	θ1
	35
	2,41
	37
	2,416666667
	2,69m/s
	
	
	θ2
	40
	2,42
	
	
	3,06m/s
	
	
	θ3
	36
	2,42
	
	
	2,76m/s
	
	
	Errores porcentuales(E%)
	
	E%(v)= 17,67%
	
	
	
	
	
	
	
	ESFERA MADERA
	ÁNGULOS 
	Velocidad (sensor)
	θ
	v (sensor)
	Vb (formula)
	
	
	
	θ1
	15
	2,53
	16
	2,546666667
	2,87m/s
	
	
	
	θ2
	17
	2,54
	
	
	3,25m/S
	
	
	
	θ3
	16
	2,57
	
	
	3,06m/s
	
	
	
	Errores porcentuales(E%)
	
	E%(v)= 20%
	
	
	
	
	
	
	
b. Calcule el error porcentual de la velocidad obtenida por el método aproximado (Numeral 2), tomando como valor real o promedio, el dato del medidor digital de la velocidad promedio () y determine el grado de confiabilidad en la medición de la velocidad.
Error porcentual del acero:
Error porcentual de la madera: 
c. Responda las siguientes preguntas:
· ¿Qué fuentes de error están presentes en este experimento y qué tanto afectan a sus resultados estos errores?
Los errores que pueden afectar los resultados de la experiencia según la practica presencial, son los instrumentos o los dispositivos de laboratorio no se encontraban en buen estado, es decir, cuando realizábamos un lanzamiento de los proyectiles el péndulo se llegaba a desprender y no generaba el ángulo de oscilación que este podía llegar a presentar. 
Otro error que nos pudo afectar los resultados es que al momento de hacer el análisis teórico o matemático pudimos tomar datos errados y este nos llevaba a tener errores porcentuales muy elevados, llevaban a ser por encima del 100% 
· ¿Se simplificarían los cálculos si se conservara la energía cinética en la colisión entre la pelota y péndulo?
No se simplificarían, creemos que por el contrario los cálculos podrían llegar a ser mayores, puesto que si la energía no cambia no tendríamos un ángulo de oscilación exacto que nos ayude a calcular la velocidad que se puede registrar al momento del lanzamiento del proyectil utilizado.
· ¿Qué porcentaje de energía cinética se ha perdido en la colisión entre la pelota y el péndulo?
El porcentaje de energía cinética que se puede variar, puesto que, aunque la pelota se llega a frenar esta tiene una fuerza determinada que ayuda a que la pelota pueda lograr llegar a una distancia larga o por el contrario si la pelota llega a quedar sin energía cinética esta no tendrá una velocidad alta, sino que al contrario su velocidad se disminuiría y el ángulo de oscilación llega a ser muy pequeño.
· ¿Hay más energía o menos energía transferida al péndulo cuando el péndulo es girado de tal manera que la bola golpee la parte de atrás de éste?
La energía cuando la bola golpea el péndulo cambia, ya que esta ejerce una fuerza y hace que el péndulo tenga una oscilación la cual se define en grados como la distancia recorrida de este, aunque en esta experiencia el péndulo es estático, es decir, nos da un ángulo de inclinación aproximado o exacto, pero si es el caso en otro podemos observar movimientos constantes de oscilación una vez la bola o el proyectil es disparado. 
Practica No. 6 – Presión Hidrostática
a. Realice la gráfica “” de con los valores de la tabla 
	h(cm)
	Δl (cm)
	1.0
	1,5
	2.0
	3
	3.0
	4
	4.0
	5
	5.0
	6
	6.0
	7
	7.0
	8
	8.0
	9
	9.0
	10
b. Explique porque la diferencia en la altura de los niveles del agua en el manómetro es una medida de la presión hidrostática.
Porque la cuantificación indica la presión que ejerce el desplazamiento del agua y del aire, lo que significa que a mayor profundidad en la sonda que se utiliza, más presión va a aplicarse, por lo tanto, la medida de la presión se representa en una mayor altura. 
c. Calcular el promedio de de los valores medidos de en la Tabla.
	Manómetro
	Δl(cm)
	Δl(cm)
	Presión en el fondo
	3,5
	3,5
	4
	3,67
	Presión superior
	6
	6,5
	5,5
	6
	Presión lateral
	4
	4
	4
	4
3. Responda las siguientes preguntas:
A. ¿Los valores de la presión superior, lateral e inferior difieren para la misma profundidad de inmersión? ¿Cuál considera que son las razones de la anterior respuesta?
Si, porque, en el caso de la presión lateral y superior se necesitaba más presión para que la sonda expulsara el agua que tenía en el interior. 
B. ¿Qué relación existe entre la profundidad de inmersión“h” y la presión hidrostática? Determine esa relación por medio de un valor numérico o en su defecto por una expresión matemática.
Son directamente proporcionales, puesto que, entre más inmersión exista más presión se debe ejercer para poder liberar el agua que existe dentro de la sonda sumergida. 
¿Qué conclusión se obtiene acerca de la presión hidrostática, ahora que las medidas han sido realizadas?
La presión hidrostática es una variable que depende de la densidad del fluido(agua), la altura en la que se encuentra el objeto sumergido (sonda) y la gravedad atmosférica. 
4. conclusiones
La velocidad del proyectil depende de la fuerza que es aplicada por el mecanismo con el que se dispara vimos que, entre mas pesado sea el objeto mas velocidad podemos tener y un ángulo de oscilación puede ser mayor. 
Al momento de obtener los resultados de las practicas se presentaron diferentes errores, debido a que las prácticas o los instrumentos utilizados para estas pueden estar en mal estado y se debe hacer nuevamente el lanzamiento, lo cual representa retrasos en la realización de la experiencia, y los resultados que obteníamos al resolver las ecuaciones no eran exactos y se presentaban errores 
Se deben de tener en cuenta los diferentes elementos que hay en las experiencias ya que estos nos ayudan a que se puedan tener los resultados esperados, y considerar el estado que este presenta, ya que al momento de la toma de los datos estos pueden presentar errores, ya sea por la velocidad o por el ángulo de oscilación que presenta el proyectil al momento de ser disparado. 
5. Referencias
 [2][1] Serway, Raymond A., and Jewett, John W..Física para Ciencias e Ingeniería Vol I. Séptima edición. México, Distrito Federal, México: Cengage Learning Editores S.A. de C.V., 2008.
[2] Hewitt, Paul G..Física Conceptual. Décima edición. México, Distrito Federal, México: PEARSON EDUCACIÓN, 2007.
[3] Serway, Raymond A. Física Tomo I. Cuarta edición. México, Distrito Federal, México: Mc Graw Hill Interamericana de editores S.A. de C.V., 1997. 
[4] Montiel, H. P. (2016). Física 2 (Vol. 2). Grupo Editorial Patria.
[6] LA VELOCIDAD, M. A. P. C., & DE DISPARO, D. P. PÉNDULO BALÍSTICO OBJETIVOS.
Anexo 1. Registro fotográfico practica presencial 
 
 
Δl (cm)	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0	9.0	1.5	3	4	5	6	7	8	9	10	h (cm)
Δl (cm)