Informe De Mejoramiento Y Modernización De Las Prácticas De Física I,Ii,Iii En Las Sedes Regionales –Expertic

MEJORAMIENTO DE LAS EXPERIENCIAS DE PERMANENCIA ESTUDIANTIL POR MEDIO DE LA INCORPORACIÓN DE HERRAMIENTAS TIC APLICADAS A ASIGNATURAS DE LA FACULTAD DE CIENCIAS.

INFORME DE MEJORAMIENTO Y MODERNIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE FÍSICA I,II,III EN LAS SEDES REGIONALES  –ExperTICProyecto para el mejoramiento de las experiencias en enseñanza y aprendizaje en asignaturas en Física

Informe presentado a: Dr. Hernán Porras Díaz Rector Dr. Gonzalo Alberto Patiño Benavides Vicerrector Académico MBA. Germán García Vera Director del IPRED

Presentado por: Dr. David Alejandro Miranda Mercado Decano Facultad de Ciencias Dr. Jorge Humberto Martínez Téllez Director Escuela de Física Dr. Rogelio Ospina Ospina Profesor Escuela de Física, Coordinador Laboratorios de Física M.Sc(c) Melba Johana Sanchez Soledad Profesional ExperTIC

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Tabla de Contenidos

INTRODUCCIÓN

2

Estado actual

2

Equipos requeridos en las sedes Barbosa, Barrancabermeja y SocorroError! Bookmark not defined. Material adicional

14

Recomendación: laboratorio de física moderna centralizado

14

 INTRODUCCIÓN

Con el objetivo de determinar el número de equipos faltantes en los laboratorios de física de las sedes regionales Barbosa, Socorro y Barrancabermeja, se realizaron visitas por parte del coordinador de los Laboratorios de Física, profesor Rogelio Ospina Ospina y la profesional ExperTIC, M.Sc(c) Melba Sanchez Soledad. En este informe se reportan los resultados de las visitas con la intención de unificar las experiencias de laboratorio de Física I, II y III.

 Estado actual

En las sedes Barbosa, Barrancabermeja y Socorro no se cuenta con los equipos necesarios para poder realizar los proyectos de investigación. Durante la visita se encontraron equipos incompletos en los laboratorios de Física, principalmente en el laboratorio de Física I, así como la falta de elementos menores como calibradores, regletas, pesas, fusibles, baterías, entre otros. También se observó que los equipos con que cuentan en las sedes provienen de diferentes casas matrices y, en muchos casos, difieren de los utilizados en las sedes Bucaramanga y Málaga. En las figuras 1, 2 y 3 se muestran algunos de los equipos con que se cuenta en las sedes Barbosa, Barrancabermeja y Socorro.

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Figura 1. Equipos de la sede de Barrancabermeja

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Figura 2. Equipos de la sede de Barbosa

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Figura 3. Equipos de la sede de Socorro

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 Equipos requeridos en las sedes Barbosa, Barrancabermeja y Socorro

En las visitas se revisaron los equipos disponibles en las sedes para realizar los montajes de las prácticas de laboratorio que se llevan a cabo en la sede de Bucaramanga. En la tabla 1 se relacionan las prácticas y equipos necesarios para que seis subgrupos de laboratorio (cada uno de tres estudiantes) puedan trabajar en el laboratorio, como se hace en Bucaramanga; esto corresponde a tres experimentos simultáneos de la misma práctica y dos montajes diferentes por sesión de laboratorio. A continuación, se relaciona el listado de equipos que se solicitan en las sedes.

 Equipos para Física I Tabla 1 Equipos requeridos en las sedes para Física I

FISICA I I1. Determinación experimental de relaciones entre la velocidad media e instantánea Equipos necesarios para la Equipos faltantes práctica Socorro Barrancabermeja Barbosa Riel de aire Carro del riel de aire

3 juegos de equipos completos.

3 juegos de equipos completos, pero solo 1 riel.

3 juegos de equipos completos.

Aletas de aluminio de diferentes tamaños Foto celdas o Barras ópticas Trozo de madera Tabletas

I2. Determinación experimental del vector resultante de la suma de varias fuerzas concurrentes Lanzador 4 poleas 4 Portapesas Hilo fino Juego de pesas Balanza

2 juegos de equipos completos 1 juego de pesas y poleas adicional

2 juegos de equipos completos

3 juegos de equipos completos

Nivel

I3. Estudio del movimiento y alcance de un proyectil Lanzador

3 juegos de 6 de 14

3 kit de equipos

3 juegos de

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Esfera Cinta métrica Hilo y plomada. Tablon Papel carbon Hoja de papel Cronometro

equipos completos.

completos, pero hay un lanzador

equipos completos

I4. Estudio del movimiento de un deslizador en un riel de aire bajo la influencia de una fuerza constante Riel de aire. Carro del riel de aire. Foto celdas o Barras ópticas. Juego de pesas. Balanza.

2 juegos de equipos completos 1 riel, 1 balanza adicional.

3 kit de equipos completos  juego de pesas, accesorios, poleas, y aletas adicionales

2 juegos de equipos completos 1 riel 1 balanza adicional.

I5. Efecto de variar la masa y el radio de curvatura de un objeto que describe una trayectoria circular. Accesorio de fuerza centrípeta Plataforma rotante, Juego de soporte y pesas Balanza Cronómetro Nivel

3 juegos de equipos completos.

1 juegos de equipos completos 1 pesa de aros adicional.

3 juegos de equipos completos.

I6. Estudio de la relación entre las energías cinéticas y potencial de un deslizador en un riel de aire. Riel de aire. Carro deslizador. Parachoques. Foto celdas. Juego de masas Bloques de Madera. Tablets

3 juegos de equipos completos 1 riel adicional.

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2 juegos de equipos completos 1 parachoques, 1 calibrador, 1 cronometro adicional.

2 juegos de equipos completos 1 riel adicional.

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I7. Colisión de cuerpos en una dimensión y la relación entre colisiones elásticas e inelásticas. Riel de aire. Carros deslizadores. Parachoques. Foto celdas. Juego de masas Bloques de Madera

3 juegos de equipos completos. 1 riel adicional.

3 juegos de equipos completos

2 juegos de equipos completos. 1 riel 1 balanza

I8. Efecto del cambio del radio de curvatura de un cuerpo que describe una trayectoria circular. Accesorio de inercia rotacional. Plataforma rotante. Polea ligera.

3 juegos de equipos completos.

3 juegos de equipos completos.

3 juegos de equipos completos.

Balanza Cronómetro. Hilo Juego de pesas

 Equipos para Física II  Tabla 2 Equipos requeridos en las sedes para Física II

FISICA II I1. Estudio de superficies equipotenciales y su relación con el campo eléctrico Equipos necesarios para la práctica. 1 cubeta rectangular Electrodos Fuente de voltaje DC Multímetro

Socorro 2 juegos de equipos completos 1 cubeta rectangular adicional.

Equipos faltantes Barrancabermeja 1 juegos de equipos completo 1 juegos de electrodo adicional.

Barbosa 2 juegos de equipos completos. 1 refractaria adicional.

Cables de conexión

I2. Determinación de la relación entre el voltaje y corriente en materiales Óhmicos y 8 de 14

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no-óhmicos Fuente DC Multímetro (voltímetro) óhmetro y amperímetro) Bombillo.

2 juegos de equipos completos 1 fuente DC adicional.

Reostato.

2 juegos de equipos completos. multímetros. Bombillos. Fuentes adicionales.

2 juegos de equipos completos 1 kit de cables.

Cables de conexión

I3. Determinación de la resistividad de dos conductores: constatan y cromo-níquel Alambres resistivos de diferentes materiales Reóstato. Fuente DC. Multímetros. Cables de conexión.

2 juegos de equipos completos 1 regletas, 6 fuentes 1 volt pack adicional.

2 juegos de equipos completos y falta una regla graduada adicional

2 juegos de equipos completos. 1 regleta. 1 kit de cables para fuente.

Regla graduada.

I4. Estudio del comportamiento de la resistencia, corriente y voltaje en circuitos mixtos Fuente DC Multímetro (voltímetro, óhmetro y amperímetro) Protoboard Resistencias

2 juegos de equipos completos y protoboard más resistencias adicionales.

Cables de conexión

2 juegos de equipos completos  juegos de conectores (puentes), resistencias y capacitores adicionales.

2 juegos de equipo completos. 1 protoboard. 1 kit de resistencias.

I5. Estudio del efecto de variar la distancia y el voltaje entre dos placas paralelas sobre la fuerza producida por un campo eléctrico Soporte de altura ajustable Sensor de fuerza o Newtometro Fuente de alta tensión Balanza de tensión de Kirchhoff Cables de conexión

2 juegos de equipos completos

3 juegos de equipos completos.

3 juegos de equipos completos.

1 medidor de fuerzas (móvil Cassy) adicionales.

I6. Determinación del tiempo de vida media en un condensador. 9 de 14

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Multímetro Fuente de poder CC Condensadores Década de resistencia Multímetro Cronómetro Puentes y cables de conexión

2 juegos de equipos completos kit de condensadores, décadas (multímetros de resistencia baja)

adicionales.

2 juegos de equipos completos 1 juegos de condensadores, décadas y capacitores adicionales.

2 juegos de equipos completos. 1 kit de condensadores. 1 kit de décadas.

I7. Estudio de diferentes configuraciones de transformadores Yugo o núcleo Bobinas 2 voltímetros 2 amperímetros Bombillo

2 juegos de equipos completos 1 juego de bobinas (250 espiras), un yugo adicional.

2 juegos de equipos completos 1 kit de bobinas marca phywe adicionales.

2 juegos de equipos completos. 1 multímetro. 1 osciloscopio.

Autotransformador de CA Cables de conexión

I8. Estudio del comportamiento de corriente y voltaje en circuitos mixtos, aplicaciones de la ley de KIRCHHOFF • Multímetro • Fuente de poder

3 juegos de equipos completos.

2 juegos de equipos completo

3 juegos de equipos completos

• Protoboard • Resistencias • Multímetro • Puentes y cables de conexión

I9. Estudio del campo magnético producido por diferentes configuraciones de corriente Fuente de corriente variable. Sensores de campo. Teslámetro. Alambre rectilíneo.

2 juegos de equipos completos 1 sensor de campo y sensor Cassy.

Espiras circulares. Solenoides.

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2 juegos de equipos completo

3 juegos de equipos completos

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Banco óptico.

 Equipos para Física III Tabla 3 Equipos requeridos en las sedes para Física III

FISICA III I1. Estudio del M.A.S del sistema masa-resorte y análisis de las oscilaciones con Cassy-M

Equipos necesarios para la práctica. Porta pesas Juego de pesas Regla graduada Soporte universal Cronometro CASSY Lab Computadores

Socorro 2 juegos de equipos completos I1. 1 computador adicional.

Equipos faltantes Barrancabermeja 3 juegos de equipos completos I1.

Barbosa 2 juegos de equipos completos I1 1 computador adicional.

I2. Estudio de las Ondas Estacionarias en Cuerdas

Generador de Funciones. Motor con palanca oscilante. Cables. Cuerdas. Resorte helicoidal. Cinta métrica. Varillas de soporte. Base de soporte MF. Nuez universal y pesas. Un vibrador (diapasón) eléctrico

2 juegos de equipos. 1 soporte de la cuerda adicional.

3 juegos de equipos.

3 juegos de equipos.

I3. Estudio del M.A.S del péndulo simple y péndulo reversible Pinza Hilo inextensible

2 péndulos simples.

Regla graduada Esferita de acero Cronómetro Péndulo reversible Cinta métrica

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3 juegos de equipos.

2 juegos de equipos.

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I4. Estudio de la amplitud de las oscilaciones armónicas amortiguadas y forzadas 1 péndulo de Pohl

2 juegos completos 1 Fuente de alimentación DC 1 cronómetro 0... 16V/0... 5ª adicional. 2 osciloscopio 1 fuente de alimentación plugadicional in para el péndulo de torsión

2 juegos completos 2 osciloscopio adicional.

3 juegos completos. 2 osciloscopio adicional

1 amperímetro, DC, I < 2 A • 1

voltímetro, DC, U < 24 V Cables de conexión 1 cronómetro

I5. Análisis de las ondas estacionarias en un tubo cerrado Tubo cerrado Generador de frecuencia

3 juegos completos de equipos.

3 juegos completos de equipos.

2 juegos completos de equipos.

Fuente Cables de conexión a de acero 2 voltímetros Cinta métrica

I6. Comprobación experimental del principio de funcionamiento del ecosonda 2 transductores ultrasónicos, 40 KHz

2 juegos completos de equipos.

Generador 40 KHz 1 amplificador de AC 1 espejo cóncavo 1 osciloscopio de 2 canales 1 base de pieza giratoria con escala angular 1 placa de reflexión 3 bases cilíndricas

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2 juegos de equipo completos.

2 juegos de equipo

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Cables de conexión y regla.

I7. Estudio del comportamiento de la propagación de ondas decimetricas en diferentes medios 1 transmisor UHF 1 unidad plug-in de 120V de

3 juegos de equipo.

2 juegos de equipos.

2 juegos de equipos.

AC/12V de AC 1 Multímetro 2 antenas dipolares receptoras 4 bases cilíndricas Cables de conexión 1 sistema completo para el montaje de la línea de Lecher 1 . Espira de inducción con bombillo 1,2 litros de agua destilada o desmineralizada

I8. Estudio del comportamiento de las ondas electromagnéticas en el rango de microondas 1 oscilador Gunn. 1 antena de bocina grande. Fuente de alimentación Gunn con amplificador.

2 juegos completos de equipos I8 1 aislador adicional.

1 sonda de campo E. Accesorios de microondas 1 voltímetro. Bases cilíndricas. Cables.

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2 juegos completos 1 carcasa de espuma para aislar el sonido del oscilador gunn

2 juegos de equipos completos 1 juego de osciladores

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 Material adicional

Con la finalidad de poder intercambiar los montajes y proponer nuevas prácticas, se recomienda tener un stock de siete (7) fuentes adicionales por sedes. A continuación se describen las características de las fuentes: ● ● ●

Tres fuentes duales DC. Tres fuentes de Alta corriente. Una fuente AC volpak.

 Recomendación: laboratorio de física moderna centralizado

Se sugiere actualizar el laboratorio de Física Moderna de la sede Bucaramanga de tal manera que se pueda tener un moderno laboratorio de física donde se puedan realizar prácticas centralizadas en Bucaramanga en las que participen estudiantes de todas las sedes coordinados por expertos de la Escuela de Física. Con estas prácticas los estudiantes adquirirán formación en las últimas técnicas experimentales, con lo cual podrán innovar en procesos ingenieriles por medio de la incorporación de novedosas técnicas experimentales en la resolución de problemas del país. Para este laboratorio se sugiere complementar los equipos didácticos en: resonancias espín-electrón, rayos X (con EDS y tomografía 3D), RMN y SPM.

En constancia firman:

Dr. David Alejandro Miranda Mercado Decano Facultad de Ciencias

Dr. Jorge Humberto Martínez Téllez Director Escuela de Física

Dr. Rogelio Ospina Ospina Profesor Escuela de Física Coordinador Laboratorios de Física

M.Sc(c) Melba Johana Sánchez Soledad Profesional ExperTIC

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