Ley de la inversa a la distancia al cuadrado usando un celular
Enviado por Lindsay Apaza Gutierrez • 8 de Febrero de 2023 • Trabajo • 1.011 Palabras (5 Páginas) • 86 Visitas
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Cálculo Aplicado a la Física
2022
Ley de la inversa a la distancia al cuadrado usando un celular
- RESUMEN
El propósito del resumen es describir brevemente los objetivos, métodos, resultados y conclusiones del proyecto. Debe sintetizar de manera precisa, concisa, coherente y comprensible el contenido del trabajo. Se debe estructurar en un párrafo de no más de 120 palabras, el cual puede convertirse en la parte más importante del trabajo.
Palabras Claves: luminiscencia, smartphone
- INTRODUCCIÓN
La ley de la inversa a la distancia al cuadrado hace referencia a ciertos fenómenos físicos en la que la intensidad a cierta distancia de una fuente puntual es proporcional a la inversa de esa distancia al cuadrado.
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Algunos de los ejemplos más claros de estos comportamientos son por ejemplo el estudio de la gravedad, la intensidad del campo gravitatorio representado por la aceleración de la gravedad obedece la ley del inverso al cuadrado [pic 3]
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donde M la masa de la fuente (partículas, planetas, satélites, etc.), G la constante gravitacional y la aceleración de la gravedad a una distancia de la fuente. [pic 5][pic 6]
Otro ejemplo es el campo eléctrico que produce una carga puntual a una distancia [pic 7][pic 8]
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donde esla carga de la fuente, la constante de Coulomb. [pic 10][pic 11]
El caso más conocido popularmente es en los fenómenos donde se estudian las ondas (electromagnéticas, sonido, radiación, etc.), debido a que se usan tanto en desarrollo tecnológico como audiovisual. Los fenómenos más conocidos son las sonoros y de luz, los cuales la intensidad sonido y de luz siguen la de la inversa a la distancia al cuadrado
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donde la es la potencia emitida por la fuente. [pic 13]
En general, en mecánica clásica, la ley de la inversa a la distancia al cuadrado se cumple para ondas y campos centrales, ondas como las electromagnéticas, de sonido y campos centrales como los gravitatorios y coulombianos.
Teniendo en cuenta lo desarrollado anteriormente, el objetivo de este proyecto es el verificar la ley de la inversa a la distancia al cuadrado.
El problema que se presenta en el intento de la demostración experimental es con la disposición del equipo necesario para realizar los experimentos (como luxómetros, galvanómetros, etc).
La solución a este problema lo encontramos en nuestros dispositivos móviles, los teléfonos cuentan con distintos sensores que ayudan a la correcta funcionalidad en su uso. Para nuestro fin, el celular cuenta con sensores de luz y la propia cámara de estos. Elegimos estos sensores pues son los que permitirán ka medición del fenómeno físico de la luminiscencia.
El proyecto tendrá una duración de un mes y será estructurado de la siguiente manera
- Obtener los equipos y materiales necesarios.
- Ensamble del equipo en el espacio de trabajo.
- Toma de medidas.
- Análisis de mediciones.
- METODOLOGÍA
Para la elaboración del proyecto, se decidió por cual sería el fenómeno físico a estudiar, el elegido fue el de la luminiscencia, por tanto usaremos nuestros smartphones para medir la intensidad luminosa a través de dos distintas aplicaciones, para comparar resultados.
- Materiales y equipo:
- Lampara con brazo con foco led de 12W.
- Cinta métrica
- Regla y/o escuadra
- Smartphone con Android o iOS
- Procedimiento:
- Colocar el equipo siguiendo el esquema de la Figura 1.
- Descargar las aplicaciones de medición de luminiscencia (Flujo luminoso)
- Realizar las mediciones del flujo luminoso a distintas distancias del foco led, ayudarse de la cinta métrica para calibrar la distancia requerida. Tomar en cuenta que la distancia será medida desde la superficie del foco led.
- Esquematizar las medidas en gráficas Flujo luminoso Vs. Distancia y analizar y discutir los resultados del experimento.
- Realizar un informe presentando las mediciones y el análisis correspondiente.
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Figura 1. Esquema del experimento.
- RESULTADOS
A continuación, se presentan las gráficas respectivas a las mediciones de la luminosidad y la distancia respectivamente con las aplicaciones usadas.
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Figura 2. Gráfica Flujo luminoso vs medidos con la aplicación móvil 1.[pic 16]
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Figura 3. Gráfica Flujo luminoso vs medidos con la aplicación móvil 2.[pic 18]
Como dijimos anteriormente, para la verificación de la ley de la inversa del cuadrado es necesario corroborar que las mediciones de la iluminancia realizadas sean linealmente proporcionales a . En las gráficas se ve que no corresponden totalmente a un comportamiento lineal, esto puede ser debido a distintos factores, principalmente el celular y la manera en cómo este realiza las mediciones, por ello se acota en un rango donde el comportamiento sea lineal.[pic 19]
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Figura 4. Gráfica Flujo luminoso vs medidos con la aplicación móvil 1 acotada desde a [pic 21][pic 22][pic 23]
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Figura 5. Gráfica Flujo luminoso vs medidos con la aplicación móvil 2 acotada desde a [pic 25][pic 26][pic 27]
Realizado las acotaciones, se aprecia mejor la tendencia lineal,
- CONCLUSIONES
Se presenta un resumen completo y coherente de la discusión de resultados, enfatizando en la contribución del autor y dando respuesta a los objetivos, hipótesis y problema.
- REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
Sears, F. W., Zemansky, M. W., Young, H. D., Vara, R. H., García, M. G., Gümes, E. R., ... & Benites, F. G. (1986). Física universitaria (No. 530.076 530.076 S4F5 1986 S43F5 1986 QC23 S45 1986). Fondo Educativo Interamericano.
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