LAB REPORT: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

TÍTULO: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

CRITERIOS EVALUADOS: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

❏ El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. ❏ Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. ❏ El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. ❏ El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando ❏ las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. ❏ El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVO: Estudiar experimentalmente la posición y velocidad de un móvil con aceleración constante en función del tiempo.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

Un cuerpo abandonado sobre un plano, inclinado un ángulo   respecto a la horizontal, se mueve con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA en adelante). Ello es debido a la componente paralela al plano de la aceleración de la gravedad.

Como s = ½·a·t², la aceleración, a = 2s/t², puede hallarse en función de los desplazamientos y de los tiempos tardados, y su valor debe ser, dentro de un margen de error, aproximadamente constante.
       

Por otra parte, las velocidades finales pueden hallarse a partir de

v = a·t

sin más que sustituir la a de la ecuación anterior

v = (2s/t²)·t = 2s / t

Las velocidades finales han de ser, por lo tanto, proporcionales a los tiempos, y los caminos recorridos proporcionales a los cuadrados de los tiempos.

MATERIALES:

● Rieles de aluminio

● Tacos de madera

● Canicas

● Metro

● Cronómetro

● Rotulador

PROCEDIMIENTO:

1. Coloca el riel de aluminio apoyado sobre los tacos de madera con cierta inclinación.

2. Realiza siete marcas a espacios regulares sobre el riel, desde donde se dejarán caer las canicas.

3. Mide con el metro las distancias desde las diferentes marcas al final del riel.

4. Deja caer canicas desde las marcas y cronometra el tiempo que tarda en recorrer el riel hasta el final. Repite las medidas desde cada marca al menos tres veces.

TAREAS:

1. Haz una tabla con tus datos brutos, previendo lugares para los datos procesados.

2. Calcula los promedios de los tiempos medidos en cada distancia y colócalos en la tabla, al igual que los cuadrados de esos promedios.

3. Calcula las velocidades finales usando la fórmula incluida en la introducción y colócala igualmente en la tabla.

4. Calcula la aceleración de la canica e introdúcela en la tabla. Calcula igualmente el promedio de estos valores y colócala también en la tabla.

5. Grafica la distancia recorrida frente al tiempo.

6. Grafica la distancia recorrida frente al cuadrado del tiempo. Averigua la pendiente de la recta que debería salir; el doble de la pendiente es también la aceleración.

7. Grafica la velocidad final frente al tiempo. Averigua la pendiente de la recta que debería salir; ese valor es también la aceleración.

8. Comenta las gráficas obtenidas, comparando lo obtenido con lo previsto de acuerdo a la teoría.

9. Evalúa la exactitud de los tiempos medidos en función de la dispersión de los mismos. Evalúa la precisión de los datos a partir del ajuste de las gráficas a las líneas de tendencia.

10. Compara entre sí los tres valores de aceleración obtenidos. Evalúa la exactitud de cada uno de ellos en función de cómo se han obtenido.

11. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detalladamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

GRÁFICAS Y PENDIENTES:

Pendiente= 30,97

a=62cm/s²

Pediente=59cm/s²; a=59cm/s²

CONCLUSIÓN:

  Como podemos observar en estas gráficas, cada vez que se aumenta la distancia, su tiempo y su velocidad también. Esto se debe a  que cuanto más lejos está más tarda en llegar a su meta y coge más velocidad durante su trayectoria. Según la aplicación del MRUA, si dejas un móvil descender desde un punto alto, sin obstáculos y en una trayectoria lineal su aceleración es constante (aunque en la tabla, la aceleración está en un promedio de 65.46 cm/s²) mientras que su velocidad cambia de forma variada, como ocurre en este caso..

  Los resultados dados son bastantes precisos en las gráficas ya que su valor R² se acercan al 1.

 En este experimento, se ha hallado la aceleración mediante tres caminos, que los resultados son los siguientes:

-1. a=65 cm/s²

-2. a=62 cm/s²

-3. a=59 cm/s²

Pensamos que la más exacta es la segunda porque comparado con los otros dos datos, esta ni es mucho menos, ni mucho más, y además, su media da 62cm/s². Por lo cual, pienso el método más preciso para hallar la aceleración es el doble de la pendiente de la gráfica “la distancia recorrida frente al tiempo al cuadrado”.

Bibliografía:

1. Ecuaciones Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.) | Fisicalab. (2017). Fisicalab.com. Retrieved 29 May 2017, from https://www.fisicalab.com/apartado/mrua-ecuaciones#contenidos

LAB REPORT: Tiro horizontal

Pregunta de investigación

¿Cómo afecta la distancia recorrida a lo largo de una rampa al punto de caída del objeto en un tiro horizontal?

Hipótesis

Cuánto más distancia tenga la trayectoria inclinada, el objeto cogerá más velocidad durante la trayectoria y saldrá disparado a más distancia. En cambio, llegará a menos lejanía si la distancia es menor.

Fundamentos teóricos:

El tiro horizontal, como su nombre indica, consiste en tirar un objeto horizontalmente desde una cierta altura.

Representación: Por ejemplo, un objeto situado a una determinada altura, se desliza a una velocidad constante y llega al suelo. Durante la trayectoria, se mueve a velocidad constante en el eje x (m.r.u.) y en el eje y, en caída libre (m.r.u.a.) debido a la fuerza de la gravedad.

Y sus resultados se calculan mediante las siguientes fórmulas:

Para el eje x, representa la ecuación de m.r.u. (movimiento rectilíneo uniforme):

x=x₀+v_x×t

Para el eje y, la ecuación de m.r.u.a. (movimiento rectilíneo uniforme acelerado):

v_y=v_0y+a_y×t

y= y₀+v_0y×t+0.5×a_y×t²

Factores que podrían afectar al tiro horizontal:

-fuerza: dependiendo de la fuerza que se utiliza al tirar algún objeto, cogerá más o menos velocidad.

-altura: en una trayectoria de superficie inclinado el objeto al sentirse atraída por la fuerza de la gravedad, descenderá más rápido conforme la altura vaya incrementándose.

-el objeto en sí: dependiendo el tamaño o la forma del objeto, se tardará más o menos en caer al suelo.

Como bien se explica en la energía potencial-cinética que vincula la velocidad del objeto dependiendo de su aceleración (9.8m/s²) y de su posición en la que está (por ejemplo: si está en un lugar con mucha o menos altura), explica que cuánto más altura tiene, ganará más velocidad conforme va descendiendo y llegará más lejos.

Representación:

Energía potencial=Energía cinética

   mgh=0.5mv²

   mgh=0.5mv²

    v=√2gh

Variable independiente: la distancia de la trayectoria, se medirá con una regla o un metro en el que la unidad se expresará en “cm”.

Variable dependiente: la distancia que hay el punto desde que cae hasta donde cae, se medirá la longitud de largo de la superficie con una regla milimetrada, expresado en “cm”.

Variable controlable: mantener la misma inclinación de la rampa, en este caso es de 10º y mantener el mismo objeto en todo el experimento.

Método:

 1. Mide el largo de la rampa, marcando con un “-(guión)” la distancia desde que vas a dejar caer la canica (de 10 en 10 hasta obtener a 5 variables) .

 2. Lance la canica desde el “-” marcado.

 3. Fijar donde justo cae la canica y marcar donde se cayó.

 4. Mide la distancia que tiene desde el final de la rampa hasta el punto marcado.

 5. Para que el experimento sea más exacto, repita el mismo ensayo como máximo 3 veces.

 6. Anote los resultados y repita el mismo proceso hasta llegar a cinco variables distintas (aumentando o viceversa de 10cm en 10cm la distancia de la rampa).

Materiales:

-una rampa

-una canica

-una regla o un metro

Tabla: Estudio de la medida desde el punto de partida hasta el punto de caída del objeto

 Gráfica:

Conclusión:

Como podemos observar en la gráfica, cuánto más largo es la superficie inclinado, salta hacía un punto más lejano, en cambio cuánto menos mide la trayectoria salta a menos distancia. Por lo que confirma la hipótesis mencionada anteriormente.

Esto se debe a que cuánto más largo es la trayectoria gana más velocidad durante el recorrido y sale disparado con más fuerza.

Según la gráfica, el R² es 0.9214, un valor bastante cercano al 1 por lo que explica que los datos recogidos son precisos y tienden a acercarse al eje discontinua (eje de error) que aparece, pero no son totalmente exactos por los errores que se evaluarán en nuestra evaluación.

Evaluación:

Bibliografía:

 Lanzamiento Horizontal | Fisicalab. (2017). Fisicalab.com. Retrieved 9 April 2017, from https://www.fisicalab.com/apartado/lanzamiento-horizontal#contenidos

 Energía Cinética y Potencial – Química y algo más. (2017). Quimicayalgomas.com. Retrieved 26 April 2017, from http://www.quimicayalgomas.com/fisica/energia-cinetica-y-potencial/

LAB REPORT: Titulación redox

TÍTULO: Titulación redox

CRITERIOS EVALUADOS: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

❏ El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. ❏ Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. ❏ El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. ❏ El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando ❏ las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. ❏ El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVO: Investigar la cantidad de peróxido de hidrógeno presente en el agua oxigenada comercial.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

El agua oxigenada comercial es una disolución de peróxido de hidrógeno en agua destilada con una concentración variable entre el 3 y el 30 %. Esta concentración suele expresarse en términos de volúmenes, lo que quiere decir el volumen de oxígeno liberado por un volumen de disolución, p. ej.: si tenemos agua oxigenada de 10 vol entonces 1 L de l amisma liberará 10 L de oxígeno en CCNN, de acuerdo a la reacción: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂, donde 2 moles de peróxido de hidrógeno (34 g) liberan 1 mol de oxígeno gaseoso, o sea, 22.4 L en CCNN.

La reacción entre el peróxido de hidrógeno y el permanganato en medio ácido es la siguiente:

2 MnO₄^- + 5 H₂O₂  +  6 H⁺  →  2 Mn⁺² + 5 O₂ + 8 H₂O

MATERIALES:

● Pie y pinza

● Bureta

● Erlenmeyer

● Pipeta

● Matraz aforado de 100 mL

● KMnO₄ 0.05 M

● Agua oxigenada comercial

● H₂SO₄ 2 M

SECURIDAD:

● Usa gafas de seguridad.

● Las sustancias empleadas son tóxicas: en caso de contacto con la piel, lavar con abundante agua.

PROCEDIMIENTO:

1. Coloca la bureta en el pie con la pinza. Llénala con el permanganato, asegurándote de que no quedan burbujas, y enrásala a 0.

2. Haz una disolución de agua oxigenada tomando 10 mL de la comercial y diluyéndola hasta 100 mL en el matraz aforado con agua destilada.

3. Toma 25 mL de esta disolución con la pipeta y pásala al erlenmeyer. Añade 25 mL de ácido sulfúrico y 25 mL de agua destilada.

4. Titula la mezcla con el permanganato hasta que permanezca un ligero color violeta en el erlenmeyer (eso significa que has puesto justo una gota de más).

5. Anota el volumen gastado y repite el procedimiento para confirmar el resultado.

TAREAS:

1. Haz una tabla con tus resultados.

2. Calcula la concentración de peróxido de hidrógeno del agua oxigenada comercial teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción y la dilución realizada y compara tu resultado con lo que viene en el bote.

3. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detalladamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

TABLA:

CONCLUSIÓN: 

Los cálculos que realicé en este experimento son las siguientes:

Media= (14.1+14.1):2=14.1

M=n/L; n(MnO₅)= 0.014*0.05=0.0007 moles de MnO₅

2MnO₅ -> 5H₂O₂

0.0007  ->  x

X= (0.0007*5)/2= 0.00175

M(H₂O₂)= 0.00175/0.025=0.07M *10= 0.7M de H₂O₂

Como resultado, tenemos 0.70M de agua oxigenada, comparando con la concentración molar general que es de 0.89M[1]  solo tiene como un 0.19M de diferencia, por lo cual pienso que es un resultado bastante alejado de la concentranción original.

EVALUACIÓN:

BIBLIOGRAFÍA:

1. QUíMICA PRÁCTICA: Problemas-Agua Oxigenada. (2017). Bob.webcindario.com. Retrieved 2 April 2017, from http://bob.webcindario.com/quimprac/prob02.html

LAB REPORT: Determinación de la estequiometría de una reacción por el método de Job

TÍTULO: Determinación de la estequiometría de una reacción por el método de Job

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

❏ El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. ❏ El alumno representa gráficamente de forma correcta (título y ejes rotulados con las magnitudes y unidades, escala de cada eje adecuada, puntos correctamente representados, línea de mejor ajuste presente) los datos brutos y/o procesados. ❏ Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. ❏ El alumno explica científicamente la tendencia/patrón observada. ❏ El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. ❏ El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. ❏ El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVOS: Reconocer el reactivo limitante y en exceso en una reacción. Determinar la estequiometría de una reacción.

MATERIALES:

● Gradilla con 9 tubos de centrífuga idénticos

● Regla

● Vaso de precipitados grande

● Cromato de potasio 0.5 M

● Cloruro de bario 0.5 M

● Pipeta de 5 mL

● Centrifugadora

SEGURIDAD:

● Usa gafas de seguridad.

● Las sustancias empleadas son tóxicas: en caso de contacto con la piel, lavar con abundante agua.

PROCEDIMIENTO:

1. Con ayuda de la pipeta, deposita 0.5 mL de cromato en el tubo 1, 1 mL en el tubo 2, y así hasta el final.

2. Limpia la pipeta y repite el proceso con el cloruro de bario, añadiendo 4.5 mL en el tubo 1, 4 mL en el tubo 2 y así sucesivamente.

3. Mezcla bien el contenido de los tubos, invirtiendo cada uno un par de veces.

4. Centrifuga los tubos durante un minuto.

5. Haz una fotografía del resultado y mide la altura del precipitado en cada tubo.

TAREAS:

1. Organiza todos los resultados anteriores en una tabla que incluya para cada tubo, la composición del mismo y la altura del precipitado formado.

2. Realiza la gráfica de altura de precipitado frente a volumen de uno de los reactivos y traza las rectas correspondientes a las zonas de exceso de cada reactivo.

3. Explica qué significa el resultado obtenido, especialmente la forma de la gráfica, averigua cuál es la estequiometría de la reacción, y escribe cuál es la conclusión a la que habéis llegado, incluyendo si es posible datos de la bibliografía.

4. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detalladamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

TABLA:  Datos de BaCrO₄ de la reacción K₂CrO₄ y BaCl₂

GRÁFICA

FOTO

CONCUSIÓN

Como podemos ver en nuestra gráfica, la línea tiende a subir hasta un punto y vuelve a bajar, esto ocurre cuando la reacción termina el reactivo limitante aunque aun que algo de otra sustancia y en cambio cuando las dos sustancias tienen la misma cantidad se reaccionan más  BaCrO₄. Pero en nuestra tabla aparece que cuando hay 6ml de K₂CrO₄ y 4ml de BaCl₂ hay más BaCrO_4, lo normal es que esté mal medido ya que un 0.83 como valor de desvianción estándar implica un error bastante grande como el de las otras que tienen más de 0,50.

EVALUACIÓN