3er Laboratorio de Fisica IV

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICA

TEMA : ESPEJOS ASIGNATURA: “Laboratorio de Física C”

DOCENTE: Juvenal Perez Huallpa ALUMNO: German Huamanrayme Bustamante CARRERA PROFESIONAL: ING. Metalúrgica CODIGO: 080657 GRUPO:

HORA: 13:00 – 15:00

SEMESTRE: 2017 – I

CUSCO -

PERU

PRACTICA N° 3 ESPEJOS INTRODUCCION Un espejo. Es una superficie lisa y pulimentada capaz de reflejar la luz que recibe. Hay espejos planos y espejos esféricos. Los planos forman imágenes simétricas de los objetos. Los esféricos dan imágenes deformadas. Una lente. Es un medio transparente, limitado por dos superficies esféricas o por una esférica y otra plana. Hay lentes convergentes y lentes divergentes. Las lentes convergentes juntan los rayos de luz en un punto. Las divergentes los separan. Las lentes se utilizan para la fabricación de gafas, lupas, microscopio, proyectores. Clases de espejos Según la forma de comportarse ante la luz o de reflejarla se distinguen varios tipos de espejos:  

Espejos planos: su superficie es plana. Espejos esféricos: su superficie es la de un casquete esférico o porción de esfera. Dentro de los espejos esféricos se distinguen dos t ipos: 1. Cóncavos, si la superficie pulimentada es la interior del casquete. 2. Convexos, si la superficie pulimentada es la exterior del casquete.

EQUIPOS Y MATERIALES:        

Un laser Una fuente de tensión Una mesa óptica con accesorios Una lámpara Una lente B Una pantalla. Un espejo plano Un espejo cóncavo

DIAGRAMA DE INSTALACION

PROCEDIMIENTO: Espejo plano a) Trazamos sobre una hoja de papel una línea recta, y colocamos el espejo por su lado plano sobre dicho eje. b) Sobre el eje al ras del espejo trazamos un segmento dividido en 5 partes. c) Sobre la hoja de papel, frente al espejo, dibujamos un punto, que será nuestro objeto O. d) Giramos el papel de tal manera, que el rayo de luz incida sobre el objeto puntual y en el punto 1, (no desplazamos el espejo), luego marcamos con un punto la dirección del rayo reflejado. e) Repetimos el paso anterior para los puntos 2,3,4 y 5. f) Luego unimos los puntos correspondientes con una línea, prolongamos los rayos reflejados hasta que se intersecten el punto I. g) Al final registrmos los ángulos de incidencia y reflexión; y sus respectivas distancias p y q. Espejo cóncavo h) Instalamos el espejo cóncavo con un giro de 15° en el jinetillo. i) Ajustamos la distancia del objeto entre el diagrama y el espejo cuando p = 40 cm, desplazamos la pantalla, hasta que la imagen del sombrerito sea nítida, medimos la distancia entre el espejo y la imagen.  j) Repitamos el paso 9 para las distancias p indicadas en la tabla.

TOMA DE DATOS: TABLA 1 Angulo incidente(°)

19

23

28

33

35

Angulo reflejado(°)

19.5

24

29

24

36

Distancia p (cm)

11.1

11.1

11.1

11.1

11.1

Distancia q (cm)

11

11

11

11

12

TABLA 2 Distancia p (cm)

40

36

32

28

24

20

16

12

Distancia q (cm)

14.9

15.8

16.5

18.3

19.1

22.6

27.5

44.3

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES: ESPEJO PLANO 1. Se tiene un objeto cuyo tamaño es el doble del espejo, moviendo el objeto encontrar la distancia mínima (p) para observar la imagen completa del objeto en el espejo. P=35cm 2. Observe su mano derecho ¿Qué observa? La imagen se invierte, dando como imagen virtual de una mano izquierda ESPEJO CONCAVO 3. Colocar el objeto a 4 cm del espejo, encontrar la imagen que se forma. Anotar esta distancia. ¿Qué características tiene esa imagen? Es una imagen es derecha, distorsionada, con un aumento de tamaño considerable y es real. Tiene una angulo de 30° 4. Si llevamos lo mas lejos posible el espejo del objeto con la ayuda de la pantalla encontrar la imagen que se forma . mida la distancia de la pantalla al objeto. La distancia mas lejana fue 80cm , se podía ver una imagen pequeña y distorcionada y la distancia de la pantalla al objeto fue de 12.4cm 5. Observa la imagen cuando esta a , 10 cm la imagen es derecha y grande

ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: 1) A partir de los datos de la tabla 1, construya la siguiente tabla, completando lo que se pida.

TABLA 3  Angulo incidente(°)

 Angulo reflejado(°)

Distancia p (cm)

Distancia q (cm)

 Aumento  A

1

19

19.5

11.1

11.1

-1

2

23

24

11.1

11

-0.99

3

28

29

11.1

11

-0.99

4

33

24

11.1

11

-0.99

5

35

36

11.2

12

-1.07

2) ¿Cuáles son las características de la imagen? La imagen es simétrico derecho, De igual tamaño -  Virtual 3) Realice un diagrama con los datos obtenidos en laboratorio, donde se vean los rayos incidentes, rayos reflejados y la proyección reflejados. Indique los elementos participantes. -

L o s e l e m e n t o s

que participan son el láser la cual se proyecta una luz hacia un punto utilizando un espejo el cual se refleja teniendo asi dos angulos uno incidente y otro reflejado los cuales deben ser iguales al momento de la medicion. En este caso se uso un papel cuadriculado para trazas las lineas.

 ± ∗∆   = +

4) A partir d la tabla 2, reconstruya la siguiente tabla, completando lo se pide. Halle

P (cm)

  =  

q(cm)

f(cm)

A

1

40

14.9

10.85

-0.37

2

36

15.8

10.98

-0.47

3

32

16.5

10.88

-0.51

4

28

18.3

11.06

-0.65

5

24

19.1

10.63

-0.79

6

20

22.6

10.61

-1.13

7

16

27.5

10.11

-1.71

8

12

44.3

9.44

-3.69

  ̅ = ∑8    ̅ = 84.856   ̅ = 10.57

 Ahora hallamos

 ()

10.85 10.98 10.88 11.06 10.63 10.61 10.11 9.44

84.56

∆

:

|  ̅|

|  ̅|

0.28

0.07

0.41

0.16

0.31

0.09

0.49

0.24

0.06

0.0036

0.04

0.0016

0.46

0.21

1.13

1.27

3.18

2.045

   ∑ ̅ |   |  = √ ( 1)  = √ 28∗7.045  = 0.19 Por consiguiente:

  ± ∆

= 10.57

±.

5) Trace los ejes coordenados en dos dimensiones. En el eje horizontal marque la distancias p y en el vertical las distancias q. una los datos (p,q) para cada par de datos de la tabla anterior, ¿Qué obtenemos?. De la grafica, ¿podemos obtener la distancia focal? ¿Cuál es esta? ¿Por qué?

30 25 20 15 10 5 0 0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

Obtenemos una grafica de curva exponencial.

   =    = +×

Hallando la distancia focal: sabemos que para hallar la distancia focal

 ; despejamos f

 = ()

6) Grafique  , escriba la ecuación de la curva que mejor se ajusta a su grafica.

45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0

5

10

15

20

25

30

7) Mediante el método mínimos cuadrados. Halle el valor de los parámetros de la curva. X(cm) 14.9 15.8 16.5 18.3 19.1 22.6 27.5 44.3 179

Y(cm)

Log x

Log y

Log x. Log y

40.00

1.17

1.60

1.87

36.00

1.19

1.56

1.85

32.00

1.21

1.51

1.82

28.00

1.26

1.45

1.83

24.00

1.28

1.38

1.76

20.00

1.35

1.30

1.75

16.00

1.43

1.20

1.71

12.00 208.00

1.64 10.53

1.08 11.08

1.77 14.36

o gy∑.∑     = ∑xl ∑ (∑) 5 3)(11. 0 8)   = 8(14.8(13.36)(10. 98)(10.53) =   = -3.20

1.36 1.41 1.46 1.58 1.63 1.82 2.04 2.68 13.98

   ∑   y∑l o g ∑ .    = ∑ ∑.  (∑)  (.  )  = . (.(.)−.  )−. =

Por lo tanto la ecuación de la curva:

 == .−.

Log x2

8.02

8)

¿Cuál es el significado físico de los parámetros de la curva?

La relación de los parámetros nos indica una función potencial comparando con la ecuación empírica de:

 =  ∗− Donde: f : distancia focal del espejo p: distancia del espejo al objeto q: distancia del espejo a la imagen comparemos con la función obtenida

 =  ∗− Y=15.125x -3.20 Por consiguiente el valor obtenido es el valor de la distancia focal, cuyo valor es f=15.125 9) Comparando las distancias focales obtenidas en los pasos 4 y 5, ¿Cuál será la más adecuada? ¿Por qué? la distancia focal más adecuada seria 10.57 ya que es el promedio de todas las distancias focales y se puede observar la imagen con más claridad.



CONCLUSIONES   En los espejos planos la imagen que se forma está en la misma distancia del espejo que de este al objeto   Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imágenes ubicadas detrás de dichos espejos:las imágenes carecen de existencia real ; por lo tanto son imágenes virtuales  En los espejos cónvexos se produce una situación en la que que la imagen es virtual derecha y más pequeña que el objeto.

Aplicaciones de los espejos Los lentes tienen muchos usos , por ejemplo nombraremos a los siguientes objetos que cotidianamente el ser humano lo usa en la satisfacción de alguna necesidad :       

PERISCOPIO. LA CAMARA FOTOGRAFICA: ESPEJOS CONVEXOS ESPEJOS PLANOS LENTES GAFAS O LENTILLAS LUPA

FISICA C (LABORATORIO) ING. METALURGICA