Ben, si, este ano xa sabemos que día é o máis curto no hemisferio norte: hoxe, 21 de decembro. Así o implica que ás 11:15 (UTC, equivalente á hora solar no meridiano de Greenwich) sexa o solsticio de inverno. Pero, e a noite máis longa?
Seguro que haberá quen esteña tentado a dicir que esta noite que ven, e nalgures acertará, pero non en todo o hemisferio norte.
?
Isto é así porque aqueles lugares que teñan as 12 hora solar antes das 11:15 UTC, van a ter a noite máis longa a anterior, mentres que os que as teñen despois, terán a noite máis longa despois...
Voltando ó tema, o 21 de decembre deste ano é o día máis curto? En serio? Ben, pasa algo semellante ó da noite máis longa, pero ó quedar case centrado o solsticio no medio do día UTC, só unha pequen aparte da superficie terrestre terá o día 20 como o máis longo.
En fin, cousas da inclinación da Terra. A explicación? Para unha explicación maior, antes coido que é convinte ter unhas cantas ideas de astronomía e de matemáticas ...
De calquera xeito, o solsticio de inverno está asociado a ritos pagáns e cristiáns, no que está incluído o Nadal. Así pois, que o medrar da luz a partir do solsticio ilumine a vosa vida cada vez mellor!
Participante no 'antroido da física/carnaval de la física' correspondente a decembro 2012, xestionado por High Ability Dimension.
2012/12/21
2012/12/08
Práctica da medida do índice de refracción dun vidro
É unha práctica que uso como 'quencemento' para abordar a práctica de óptica das dispostas como obrigadas para as PAAU en Galicia.
Trátase de facer pasar un feixe estreito de raios por un vidro semicircular. Medindo o ángulo de incidencia e o de refracción, obtemos o cociente dos seus seos, e podemos establecer o índice de refracción relativo entre aire e vidro ou viceversa, e asumindo que a índice de refracción do aire é 1, calcular o do vidro.
Deixo embaixo tres posibilidades (habería outra cuarta, para cando os raios, procedentes da esquerda, entraran pola cara curva, e polo tanto, sen desviación), notando que na última delas hai raio reflectido, non refractado, o que sempre chama a atención.
As táboas de datos dunha serie feita este ano por estudantes no IES de Ribadeo e a súa representación gráfica, son:
Obśervase a falta de datos para os ángulos nos que hai reflexión total, e bastante boa coincidencia de resultados para calquera ángulo (exceptuando ángulos extremos, como é normal), correspondendo cun n lixeiramente superior a 1,5 para o vidro. Na táboa tamén se calcula a inversa para o caso naire/nvidro.
1. Orientacións xerais relativas á realización das prácticas
As prácticas presentadas están estruturadas de xeito xeral seguindo catro apartados: Introducción ou presentación xeral, onde se inclúe un breve estudio teórico.
Obxectivos da práctica.
Procedemento experimental para realiza-la experiencia.
Dado a falta de uniformidade na dotación de material para a realización das prácticas, prescindimos da pormenorización exhaustiva de material especial para as mesmas.
Cuestións relativas á práctica.
Indicacións para cubrir unha ficha sobre a experiencia
É conveniente compara-los resultados entre as diversas prácticas, analiza-las hipóteses previas e, con posterioridade, anota-las conclusións na ficha correspondente. Convén salientar que o que aquí se presenta non son exactamente experiencias de investigación, senón só orientacións para reproducir algúns dos pasos elementais dun proceso investigador, pero dun xeito dirixido. E esto, facendo especial fincapé no método e coidados na realización da experiencia. Tamén facemos unha breve introducción na que comentamos aspectos elementais relativos ó calculo de erros e o emprego de cifras significativas.
O cálculo de erros non ten por que ser un obxectivo prioritario da realización das prácticas no nivel de ESPO ó que van dirixidas estas orientacións. Sen embargo, coidamos que non estaría de máis un adecuado tratamento dos datos obtidos e unha análise cualitativa dos resultados obtidos en relación ós erros cometidos.
Como normas xerais que compren ser tidas en conta na realización das prácticas, e de cara a resolución axeitada das cuestións exposas, proponse:
1º Facer un esquema ou debuxo da montaxe da práctica.
2º Comentar brevemente como se realizou.
3º Explica-lo fundamento físico da práctica, tratando, se é posible, de face-la xustificación en base a unha ecuación matemática.
4º Responder ás cuestións propostas o máis claramente posible.
2. Erros e cifras significativas
As medidas realizadas experimentalmente veñen afectadas de certa imprecisión, de modo que cando medimos varias veces unha magnitude constante, obtéñense, de ordinario, resultados lixeiramente diferentes.
CLASES DE ERROS
a/ Erros accidentais: son erros casuais que afectan ó resultado xeral da medida e debidos a influencias exteriores, fluctuacións experimentais.
b/ Erros sistemáticos: debidos o erro dos aparellos utilizados na medida, ou o método empregado.
CUALIDADES DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
a/ Exactitude: Un instrumento é exacto cando consegue dárno-lo valor correcto da magnitude física medida.
b/ Fidelidade: O aparello debe dar resultados reproducibles.
c/ Precisión: Un instrumento é tanto máis preciso canto menor sexa o erro cometido cando se utiliza.
d/ Sensibilidade: Un aparello é tanto máis sensible canto máis claramente acuse pequenas variacións no valor da magnitude medida.
CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Cifra significativa é todo díxito ó que se lle coñece o valor con seguridade (exceptuando o cero cando se utiliza para situa-lo punto decimal). O resultado da suma ou resta de dous números carece de cifras significativas máis aló da última cifra decimal na que ambos números orixinais teñen cifras significativas. O número de cifras significativas do resultado dunha multiplicación ou división non debe ser maior que o menor número de cifras significativas de calquera dos factores.
ERRO ABSOLUTO E RELATIVO
Erro absoluto é a diferencia entre o valor verdadeiro dunha magnitude e o valor obtido experimentalmente. Ten as dimensións da magnitude medida. O erro absoluto dunha suma ou diferencia é igual a suma dos erros absolutos dos sumandos. Erro relativo é o cociente entre o erro absoluto e o valor exacto da magnitude medida. É un número adimensional. O erro relativo dunha magnitude M producto de varios factores é igual á suma dos erros relativos de cada un dos factores que interveñen na expresión, multiplicado cada un polo seu exponente.
Trátase de facer pasar un feixe estreito de raios por un vidro semicircular. Medindo o ángulo de incidencia e o de refracción, obtemos o cociente dos seus seos, e podemos establecer o índice de refracción relativo entre aire e vidro ou viceversa, e asumindo que a índice de refracción do aire é 1, calcular o do vidro.
Deixo embaixo tres posibilidades (habería outra cuarta, para cando os raios, procedentes da esquerda, entraran pola cara curva, e polo tanto, sen desviación), notando que na última delas hai raio reflectido, non refractado, o que sempre chama a atención.
As táboas de datos dunha serie feita este ano por estudantes no IES de Ribadeo e a súa representación gráfica, son:
--
A modo de anexo: o que di a web das PAAU en Galicia sobre cuestións xerais das prácticas.1. Orientacións xerais relativas á realización das prácticas
As prácticas presentadas están estruturadas de xeito xeral seguindo catro apartados: Introducción ou presentación xeral, onde se inclúe un breve estudio teórico.
Obxectivos da práctica.
Procedemento experimental para realiza-la experiencia.
Dado a falta de uniformidade na dotación de material para a realización das prácticas, prescindimos da pormenorización exhaustiva de material especial para as mesmas.
Cuestións relativas á práctica.
Indicacións para cubrir unha ficha sobre a experiencia
É conveniente compara-los resultados entre as diversas prácticas, analiza-las hipóteses previas e, con posterioridade, anota-las conclusións na ficha correspondente. Convén salientar que o que aquí se presenta non son exactamente experiencias de investigación, senón só orientacións para reproducir algúns dos pasos elementais dun proceso investigador, pero dun xeito dirixido. E esto, facendo especial fincapé no método e coidados na realización da experiencia. Tamén facemos unha breve introducción na que comentamos aspectos elementais relativos ó calculo de erros e o emprego de cifras significativas.
O cálculo de erros non ten por que ser un obxectivo prioritario da realización das prácticas no nivel de ESPO ó que van dirixidas estas orientacións. Sen embargo, coidamos que non estaría de máis un adecuado tratamento dos datos obtidos e unha análise cualitativa dos resultados obtidos en relación ós erros cometidos.
Como normas xerais que compren ser tidas en conta na realización das prácticas, e de cara a resolución axeitada das cuestións exposas, proponse:
1º Facer un esquema ou debuxo da montaxe da práctica.
2º Comentar brevemente como se realizou.
3º Explica-lo fundamento físico da práctica, tratando, se é posible, de face-la xustificación en base a unha ecuación matemática.
4º Responder ás cuestións propostas o máis claramente posible.
2. Erros e cifras significativas
As medidas realizadas experimentalmente veñen afectadas de certa imprecisión, de modo que cando medimos varias veces unha magnitude constante, obtéñense, de ordinario, resultados lixeiramente diferentes.
CLASES DE ERROS
a/ Erros accidentais: son erros casuais que afectan ó resultado xeral da medida e debidos a influencias exteriores, fluctuacións experimentais.
b/ Erros sistemáticos: debidos o erro dos aparellos utilizados na medida, ou o método empregado.
CUALIDADES DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
a/ Exactitude: Un instrumento é exacto cando consegue dárno-lo valor correcto da magnitude física medida.
b/ Fidelidade: O aparello debe dar resultados reproducibles.
c/ Precisión: Un instrumento é tanto máis preciso canto menor sexa o erro cometido cando se utiliza.
d/ Sensibilidade: Un aparello é tanto máis sensible canto máis claramente acuse pequenas variacións no valor da magnitude medida.
CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Cifra significativa é todo díxito ó que se lle coñece o valor con seguridade (exceptuando o cero cando se utiliza para situa-lo punto decimal). O resultado da suma ou resta de dous números carece de cifras significativas máis aló da última cifra decimal na que ambos números orixinais teñen cifras significativas. O número de cifras significativas do resultado dunha multiplicación ou división non debe ser maior que o menor número de cifras significativas de calquera dos factores.
ERRO ABSOLUTO E RELATIVO
Erro absoluto é a diferencia entre o valor verdadeiro dunha magnitude e o valor obtido experimentalmente. Ten as dimensións da magnitude medida. O erro absoluto dunha suma ou diferencia é igual a suma dos erros absolutos dos sumandos. Erro relativo é o cociente entre o erro absoluto e o valor exacto da magnitude medida. É un número adimensional. O erro relativo dunha magnitude M producto de varios factores é igual á suma dos erros relativos de cada un dos factores que interveñen na expresión, multiplicado cada un polo seu exponente.
2012/12/07
Unha práctica: o quencemento e arrefriamento da auga
Os datos xa teñen anos. Están feitos por catro alumnos de 1º bac, collendo cantidades semellantes de auga e mecheiros semellantes, e datos cada minuto ó comezo (os últimos, con horas de arrefriamento, están tomados por min).
É só unha mostra, sen conclusións nin máis pretensións ...
As táboas e gráficos xerais, o segundo cortado ós datos recollidos polos alumnos,sen as 'rectas' finais...
As curvas de quencemento xerais, comezadas dende o acendido do lume e truncadas as dúas máis rápidas no momento máis cálido e as outras dúas ós 12 minutos, onde se intúe máis que se ve que as temperaturas aumentan máis rápido canta menor diferencia de temperatura co ambiente ten o líquido ...
Os incrementos de temperatura, minuto a minuto, nun dos conxuntos de datos, no que se pode observar que os incrementos de temperaturas ó quencer van diminuíndo, e logo, ó arrefriar, tamén van diminuíndo ...
E a gráfica de temperaturas correspondente a dito conxunto de datos:
todas as táboas de datos e gráficas están colgadas en http://examesdefisicaequimica.wikispaces.com/1Bac
É só unha mostra, sen conclusións nin máis pretensións ...
As táboas e gráficos xerais, o segundo cortado ós datos recollidos polos alumnos,sen as 'rectas' finais...
