MANUAL LAB FISICA GENERAL.pdf

FIS-011: Manual de Laboratorio
Física General
UCE Área de Ciencias Físicas
POR
JOSE MANUEL GEORGE MONEGRO
COLABORACION: ING. GIL NAVARRO SANTANA
ING. JOSE URRACA MORRIS
ING. MANUEL R. CASTILLO
AGR. MANUEL ALVAREZ GARRIDO
ING. ADONAILYS SANTIAGO OZORIA
Revisión febrero 2019

MANUAL DE LABORATORIO FIS-011 UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ESTE
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GEORGE MONEGRO
1
INDICE
Presentación............................................................................................................................ 2
Disposiciones Generales......................................................................................................... 3
Estructura del informe de Laboratorio.................................................................................... 4
Incertidumbre.......................................................................................................................... 5
Problema introductorio........................................................................................................... 8
Practicas:
1- Medición con patrones estandarizados y no estandarizados……………………………..9
2- Medición de pequeñas longitudes .................................................................................. 11
3- Velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme............................................................ 12
4- Verificando la aceleración de la gravedad de Rep. Dom. ............................................... 14
5- Segunda Ley de Newton ................................................................................................. 16
6- Trabajo y energía al subir por una escalinata.................................................................. 18
7- Densidad de sólidos y líquidos........................................................................................ 19
8- Principio de Arquímedes................................................................................................. 20
9- Presión hidrostática ......................................................................................................... 22
10- Presión arterial .............................................................................................................. 23
11- Reflexión y Refracción de la luz................................................................................... 25
12- Conductores y aislantes eléctricos ............................................................................... 27
13- Circuitos en series y circuitos en paralelos ................................................................... 28
Bibliografía .......................................................................................................................... 29

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2
PRESENTACION
El laboratorio de Física General es un laboratorio introductorio y aborda tres ejes
principales: manejos de los equipos básicos de mediciones, aplicación del cálculo de
errores y, comprobación de varias de las teorías y leyes y conceptos de la física con énfasis
en temas de cinemática, dinámica, hidrostática, ondas y electricidad.
En ese tenor el laboratorio le brinda al estudiante la oportunidad de examinar por el mismo,
conceptos y leyes de la física por medio a una amplia gama de interesantes experimentos,
reconociendo las limitaciones y los inciertos inherentes a las medidas, además de aprender
a como reunir, organizar y analizar los datos de un experimento.
Las prácticas del laboratorio de Física General tendrán un carácter metodológico
semiabierto y, por sus objetivos didácticos serán de verificación, de desarrollo de
habilidades y de destrezas, por su carácter de realización serán temporales y dentro de una
estrategia general de trabajo serán frontales.

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Disposiciones generales:
• Durante este curso, trabajará con un socio con quien puede discutir cualquier punto
relacionado con el trabajo de laboratorio y la redacción del informe. La conformación
de los equipos de trabajo de dos estudiantes se llevará a cabo durante la primera semana
de clase.
• Los informes de laboratorio que contienen un lenguaje idéntico no son aceptables, no
copie del informe de los otros equipos.
• Se espera que asistas a todos los laboratorios programados que corresponden a tu curso
de física. Si no puede asistir a un laboratorio, comuníquese con su profesor(a) de
laboratorio tan pronto como sea posible para acordar asistir a otra sección de laboratorio
en la que puede realizar el experimento perdido.
• Antes de asistir a una sección de laboratorio diferente a la que está inscrito
oficialmente, primero debe obtener el permiso de tu profesor(a) de esa sección. Después
de recibir el permiso y asistir a otra sección de laboratorio, envíe su informe de
laboratorio a su profesor(a) de laboratorio habitual, quien lo evaluará y se lo devolverá.
• Si la asistencia a otra sección de laboratorio no es posible debido a circunstancias fuera
de su control, puede solicitar una ausencia justificada al Director del Laboratorio para
que se elimine la calificación de laboratorio omitido.
• Un laboratorio omitido se refutará como una ausencia justificada solo en los casos en
que un estudiante no tenga otras alternativas y la ausencia esté bien justificada y
verificable; de lo contrario, se registrará un cero para el laboratorio omitido.
• Se puede anular el puntaje de laboratorio omitido como una ausencia justificada durante
un solo término; cualquier laboratorio perdido adicional recibirá un cero
independientemente del motivo de la ausencia, y con tres laboratorios perdidos
consecutivo o no consecutivo es causa de reprobación del laboratorio.
• Cuando existe una ausencia justificada, el factor ponderar de calificación de las
prácticas se hará en base a las prácticas que asistió el estudiante, y no por todas las
prácticas dadas.
• En el laboratorio de Física General se puede obtener una calificación máxima de cien
(100) puntos y se distribuye de la manera siguiente:
10% …………………………….Test de entrada
30% …………………………….Informe
15% …………………………….1er. Parcial
15% …………………………….2do. Parcial
20% …………………………….Examen Final
10% …………………………….participación, puntualidad, responsabilidad, modales…
La asistencia a las evaluaciones del 1er y 2do parcial, y examen general es obligatoria,
siendo motivo de reprobación la inasistencia a una de ellas.

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Estructura del informe de laboratorio
El informe de laboratorio debe contener las siguientes secciones:
I. Portada(presentación en una hoja) 5%
• Número de experimento y título
• Nombre y matricula de los dos integrantes del equipo.
• Fecha en que se realizó el laboratorio
• Sección de laboratorio (día y hora en que asiste al laboratorio)
• Nombre de su profesor
II. Introducción(en otra hoja) 10%
La sección introducción se realizará un breve resumen del marco teórico del experimento,
además de exponer la importancia del mismo.
III. Resultados experimentales y análisis de datos(todas las hojas necesarias) 75%
Esta sección debe contener una explicación de lo que se midió, cómo se recopilaron los
datos y presentar datos en forma gráfica y/o tabular. El texto debe incluir una
explicación de las variables de manera que quede claro cuáles son esos datos y cómo
interpretar la información.
Además, en esta sección se incluirá todos los cálculos que realizó para analizar sus
datos y sus resultados finales deben presentarse claramente. Explicar de dónde salen los
errores, porqué se han tomado esos valores y no otros. Poner qué formulas se utilizan.
Explicar por qué se escogen determinada forma para hacer el cálculo del error y no otra.
Poner unidades tanto en los cálculos, como en el resultado final y los errores, y no
redondear en los cálculos intermedios.
IV. Conclusión(en una hoja) 10%
Brevemente reafirme los objetivos del experimento e indique cómo sus resultados
demuestran (o no demuestran) estos objetivos.

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INCERTIDUMBRES
Las mediciones físicas involucran la utilización de instrumentos de medida y a un
observador (quien realiza la medida). Tanto los instrumentos como el observador están
sujetos a errores. Coloquialmente, es usual el empleo del término error como análogo o
equivalente a equivocación. En ciencias el concepto de error tiene un significado diferente,
el error de una medición está más bien asociado al concepto de incertidumbre. La
incertidumbre es un parámetro, que caracteriza el intervalo de valores que puede ser
razonablemente atribuidos al mensurando.
El resultado del proceso de medición no se puede expresar como un número real o exacto, debe
expresarse como un intervalo que llamamos intervalo de validez de la medida o intervalo de
confianza. Toda medida debe de ir seguida por la unidad de la variable que se mide y se
expresa de la forma (𝑥𝑥
� ± ∆𝑥𝑥), en donde 𝑥𝑥̅representa el valor central de la medición (la
media aritmética o valor promedio de las mediciones) y ∆x (se lee delta x) es la
incertidumbre.
𝑥𝑥̅ =
1
𝑛𝑛
� 𝑥𝑥𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑛𝑛=𝑖𝑖
=
𝑥𝑥1 + 𝑥𝑥2 + 𝑥𝑥3 + 𝑥𝑥4 + ⋯ 𝑥𝑥𝑛𝑛
𝑛𝑛
Existe una incertidumbre asociada a la menor división de la escala del instrumento, cuando
al realizar una serie de medidas de una misma magnitud se obtienen los mismos resultados.
En este caso, se establece el siguiente criterio: cuando las medidas son reproducibles, se
asigna una incertidumbre igual a la mitad de la división más pequeña del instrumento.
Además, existe una incertidumbre de carácter estadístico la cual se presenta cuando
medimos reiteradamente cierta magnitud y se obtiene medidas diferentes, para la obtención
de dicha incertidumbre se utiliza la desviación estándar y representa por la letra griega
sigma (σ).
𝜎𝜎 = �
1
𝑛𝑛 − 1
�(𝑥𝑥̅ − 𝑥𝑥𝑖𝑖)2
𝑛𝑛
𝑖𝑖=1
Incertidumbre Absoluta: Es la incertidumbre asociada con la medida, la cual será igual a la
precisión del instrumento ÷2 o a la desviación estándar (incertidumbre estadística), según
sea el caso, y la representaremos por Δz.
Por ejemplo, midamos la longitud de un lapicero con una regla graduada, cuya medida con su
incertidumbre absoluta se expresaría como 149.0 ± 0.5 mm
Incertidumbre relativa: Es la razón entre la incertidumbre asociada con la medida
(incertidumbre absoluta) y el valor promedio de las medidas obtenida.(∆𝑧𝑧 𝑥𝑥̅
⁄ )
Incertidumbre porcentual: Es el producto de la incertidumbre relativa por cien.(∆𝑧𝑧 𝑥𝑥̅
⁄ )100.
Por ejemplo, midamos la longitud de un lapicero con una regla graduada, cuya medida con su
incertidumbre porcentual se expresaría como 149.0 mm ± 0.3%

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Propagación de incertidumbres: Generalmente el proceso de medición es indirecto, es
decir, el resultado obtenido se logra midiendo directamente otras cantidades y aplicando
luego alguna expresión matemática. Esto quiere decir que las incertidumbres asociadas con
las cantidades medidas se propagan al resultado final.
Cuando se combinan dos variables mediante una suma o una resta, las incertidumbres se
suman, por ejemplo (27.7 ± 0.1 cm) ₋ (22.3 ± 0.1 cm) = 5.4 ± 0.2 cm
En las operaciones de producto o cociente de dos magnitudes, sea por ejemplo, las
cantidades s y t que se han medido con una incertidumbre Δs y Δt respectivamente, y si los
valores de s y t se utilizan para calcular el producto (u=s.t) o cociente (u=s/t) entonces la
incertidumbre asociada a u, está dada por
∆𝑢𝑢 = |𝑢𝑢| �
∆𝑠𝑠
|𝑠𝑠|
+
∆𝑡𝑡
|𝑡𝑡|
�
Ejemplos:
(21.53 ± 0.01)(5.4 ± 0.1) = 116.262 ± 116.262 �
0.01
21.53
+
0.1
5.4
� = 116.262 ± 2.207
21.53 ± 0.01
5.4 ± 0.1
= 3.98704 ± 3.98704 �
0.01
21.53
+
0.1
5.4
� = 3.98704 ± 0.07568
Precisión y Exactitud
La precisión de un instrumento está asociada a la sensibilidad, es decir, a la menor división
de la escala de dicho instrumento. Así, decimos que un tornillo micrométrico (con una
apreciación nominal de una centésima (0.01) de milímetro) es más preciso que una regla
graduada en milímetros (debido a que con la regla no se puede detectar fracciones de
milímetro). La exactitud es una medida de la calidad de la calibración de nuestro
instrumento respecto de patrones de medida aceptados internacionalmente. Imaginemos
que el cronómetro que usamos es capaz de determinar la centésima de segundo pero
adelanta dos minutos por hora, mientras que un reloj de pulsera común no lo hace. En este
caso decimos que el cronómetro es todavía más preciso que el reloj común, pero menos
exacto.
Número de medidas:
para conocer cuál debe ser el número de medición que hay que realizar antes de reportar
una medida que pueda considerarse confiable, se debe repetir la medición, al menos en tres
ocasiones y se calcula la media aritmética (x) de las tres medidas y el valor de dispersión
(D) de éstas. Para ello, restamos la medición de menor valor de la de mayor "D" y se
calcula el porcentaje de dispersión (%D) como:
%D=
100D
_
𝑋𝑋
%

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Si el porcentaje de dispersión se encuentra entre 0% y 5% son suficientes las 3 medidas
obtenidas, si se encuentra entre 5% y 8% se deben realizar de 6 a 10 medidas y si el valor
de %D es mayor a 8% se deben hacer al menos 15 medidas.
Métodos para la evaluación del experimento.
Para los experimentos en esta clase, hay dos métodos básicos que se utilizarán para
comparar con la teoría.
El primer método básico es una comparación de un valor medido experimentalmente a un
valor verdadero. Este método simple es un cálculo de porcentaje de diferencia, y está
definido por:
% 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 = �
𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣– 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣
� 100
Otro método de análisis de incertidumbre analiza la variación de una cantidad. Primero se
toma el promedio de un grupo de datos. Luego se calcula la diferencia entre el valor más
grande y el más pequeño, y esta diferencia se divide por el doble del valor promedio y el
resultado se multiplica por 100 para obtener la variación porcentual en el conjunto de datos:
% 𝑣𝑣𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = �
𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚– 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
2 × 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
� 100
La variación porcentual es útil para ver cuánto varía una cantidad experimental. Si una
teoría sugiere que una cantidad particular es constante, entonces esa cantidad debería tener
una pequeña variación porcentual

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PROBLEMA INTRODUCTORIO
La incertidumbre en la comparación de medidas
Su médico le dice que su nivel de glucosa (azúcar en la sangre) es de 120 mg/dl, y que
usted debe tratar de bajarla. Él le aconseja que mejore su dieta y que haga un poco más de
ejercicio. Después de dos meses, usted vuelve para otra prueba de glucosa. Su nuevo nivel
de glucosa es 110mg/dl.
Entonces, ¿bajó la glucosa de 120 a 110? ¿La dieta y el ejercicio marcaron la diferencia?
¿Cuál es su respuesta de ambas preguntas?
Ahora digamos que la prueba de glucosa es precisa dentro de ± 10 puntos. Eso significaría
que una lectura de 120 podría representar en realidad 120 ± 10. La nueva lectura de 110
podría en realidad representar 110 ± 10.
Por lo tanto, la lectura antigua de 120 significa que su nivel real de glucosa está
entre:______________ y _____________
y para la nueva lectura de 110 significa que su nivel real de glucosa está entre:
______________ y _____________
Dado estos intervalos ¿se puede concluir que su glucosa ha bajado?
Por otra parte, si la prueba es exacta dentro de ± 2 puntos, eso significaría que una lectura
de 120 podría representar en realidad 120 ± 2. La nueva lectura de 110 podría en realidad
representar 110 ± 2.
Entonces, la lectura antigua de 120 significa que su nivel real de glucosa está entre:
______________ y _____________
y la nueva lectura de 110 significa que su nivel real de glucosa está entre:
______________ y _____________
Dado estos intervalos ¿se puede concluir que su glucosa ha bajado?
¿Qué es lo más importante que aprendiste en el laboratorio hoy?
¿Qué aspecto del laboratorio era el más confuso para usted hoy?

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EXPERIMENTO No. 1
Medición con patrones estandarizados y no estandarizados.
OBJETIVOS:
1) Utilizar patrones no estandarizado para realizar medidas de longitud.
2) Comparar la medición de un patrón estandarizado con la de uno no estandarizado.
3) Utilizar la regla adecuadamente para realizar medidas de longitud.
4) Expresar correctamente en pulgadas las mediciones de longitud realizadas.
INVESTIGACION PREVIA A LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:
Magnitud física. Patrón de medida. Patrones estandarizados. Patrones no estandarizados.
Medir. Unidades de longitud. Formula de volumen del cilindro, esfera y paralelepípedo.
EQUIPOS Y MATERIALES:
Regla graduada, patrones no estandarizados, mesas, esferas, cilindros y paralelepípedos.
TRABAJO A REALIZAR
1- Cada integrante medirá los lados de la mesa del laboratorio (largo y ancho) utilizando la
cuarta de su mano.
2- Ahora Mida los lados de la mesa del laboratorio en unidades de centímetros utilizando
la cinta métrica.
3- ¿Cuántos centímetros mide la cuarta de su mano?
Medida con
la cuarta de
la mano
Medida
con la cinta
métrica
Medida de la
cuarta de su
mano:
Equivalencia en cm.
largo y ancho de la mesa
con la cuarta de la mano:
Largo de la mesa Largo:
Ancho de la mesa Ancho:
4- Calcule el porciento de diferencia de los lados de la mesa (largo y ancho) medida con la
cuarta de la mano, con respecto a la medición hecha con la cinta métrica.
5- ¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de utilizar el pie o la cuarta de la mano de
una persona como patrón de medida?
6- Mida las longitudes del paralelepípedo, el cilindro y la esfera con una regla en
centímetros y pulgadas.

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Paralelepípedo Cilindro Esfera
Centímetro Pulgada centímetro Pulgada Centímetro pulgada
LARGO
ANCHO
ALTURA
DIAMETRO
7- Calcule el volumen de los objetos anteriores utilizando las unidades en centímetros y
pulgadas.
8- Trace líneas rectas con las medidas obtenidas en pulgadas del paralelepípedo, el
cilindro y la esfera.
9- Al medir con una regla, ¿cómo diferencia la unidad de los centímetros de las pulgadas?
.

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EXPERIMENTO No. 2
Medición de pequeñas longitudes.
OBJETIVOS:
1) Mostrar destreza en el uso del calibrador vernier, el tornillo micrométrico como
instrumentos de medida de pequeñas longitudes.
2) Realizar medidas directas e indirectas, expresando los resultados en centímetros y
pulgadas, y con su incertidumbre.
Medir. Medidas directas e indirectas. Calibrador vernier (pie de rey). Tornillo
micrométrico, precisión y exactitud de un instrumento. Formula de área y volumen del
cilindro, esfera y paralelepípedo.
Calibrador vernier (pie de rey), tornillo micrométrico, esferas, cilindros, paralelepípedos,
aguja hipodérmica, cabello, papel, monedas, arandela.
TRABAJO A REALIZAR
1- Tome dos monedas de diferente valor y mida su diámetro y grosor utilizando el
calibrador vernier. Exprese las medidas en centímetros con sus incertidumbres. Calcule
el área de las respectivas monedas.
2- Tome una arandela y mida el diámetro interno y externo usando el calibrador vernier.
Exprese las medidas en centímetros con sus incertidumbres. Calcule el área interior y
exterior de la arandela.
3- Tome un cabello y determine su grosor usando el tornillo micrométrico y luego una
hoja de papel.
4- Mida, en centímetro las longitudes del paralelepípedo, el cilindro y la esfera. Reportar
las medidas con su incertidumbre.
Paralelepípedo Cilindro Esfera
LARGO
ANCHO
ALTURA
DIAMETRO
5- Calcule el volumen del paralelepípedo, cilindro y esfera.
6- Establezca las siguientes características de los instrumentos utilizados: unidades de
medidas, rango de medida y precisión.
7- ¿Cuál de los instrumentos de medidas utilizados es más preciso? Explique.
8- ¿Cuál de los instrumentos de medidas utilizados es más exacto? Explique.

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EXPERIMENTO No.3
Velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme.
OBJETIVOS:
1- Explorar las relaciones entre distancia, tiempo, velocidad y aceleración en un
movimiento rectilíneo.
2- Determinar la velocidad de una persona caminando normal y aprisa.
Movimiento rectilíneo uniforme. Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme.
Desplazamiento. Distancia. Velocidad. Unidades de velocidad. Velocidad media.
Velocidad instantánea. Rapidez.
Cinta métrica y cronómetro digital, simulador iterativo.
TRABAJO A REALIZAR:
1ra. parte:
1- Estime el tiempo en horas que tardaría usted caminando desde San Pedro de Macorís hasta
________________________________.
2- Mida una distancia en metros (aproximadamente 7 veces su estatura) y luego mida con
el cronómetro el tiempo que tarda en caminar normal y también aprisa la distancia
anterior.
3- Calcule su velocidad caminando normal y aprisa, en m/s y km/hr.
4- ¿Qué distancia recorrería usted caminando normal durante _______ hrs y _________?
5- Calcule el tiempo, en horas, que tardaría usted en caminar la distancia desde San Pedro
de Macorís hasta _________________________________ a una velocidad promedio.
6- Calcule el porciento de diferencia entre el tiempo estimado y el tiempo calculado en su
recorrido desde San Pedro de Macorís hasta ________________________________.
7- ¿Qué le indica a usted esa magnitud del porciento de diferencia?
8- Cuando usted caminó normal, ¿su movimiento fue rectilíneo uniforme? Justifique su
respuesta.
9- Cuando usted calculo su velocidad caminando normal ¿se trató de la velocidad media o
velocidad instantánea? Explique.
2da. parte:
1- Use el programa de simulación de MRU, en donde el carrito desliza sin rozamiento a lo
largo de un riel, mediante una cuerda que tira de él y que pasa por una polea situada en
el extremo derecho de la regla en donde al final de la cuerda se cuelga una pesa.
Cuando el carrito pasa por el origen, se deja de acelerar, haciendo que la pesa se
detenga sobre un tope y la cuerda deja de actuar sobre el carrito.
2- Con un cronometro mida el tiempo que tarda el carrito en recorrer las diferentes
distancias seleccionada por usted, en total 7 distancia. Consigne los datos en una tabla
de distancia y tiempo.

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3- Elabore una gráfica de distancia contra tiempo. Para ello coloque la distancia en metros
en el eje “y” (línea vertical en su gráfica), y el tiempo en segundos en el eje “x” (línea
horizontal en su gráfica).
4- A partir de la gráfica determine si el carrito se movió con una rapidez constante en
algún tramo del recorrido y si hubo algún cambio de la velocidad a lo largo del
recorrido.
5- ¿Por qué llega a esta conclusión?
6- Calcule la velocidad del carrito en cada tramo.
7- ¿La velocidad fue igual en cada tramo?
8- Si no fue así, ¿a qué cree que se deba?
9- Compare este resultado calculado con la forma de la gráfica. ¿Se observan en ella los
cambios de velocidad del carrito.

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EXPERIMENTO No.4
Verificando la aceleración de la gravedad de Rep. Dom.
OBJETIVOS:
Verificar el valor de la aceleración de la gravedad de la República Dominicana con un
margen de error de 0.2%.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Caída libre. Aceleración de la gravedad.
Valor de la aceleración de la gravedad en República Dominicana. Péndulo simple:
Oscilación de un péndulo simple. Ecuación del periodo del péndulo
Péndulo, cronometro, pie de rey, cinta métrica, esfera.
TRABAJO A REALIZAR:
1ra. Parte.
1- Mida la altura desde el suelo hasta la barandilla del segundo nivel del edificio de laboratorio.
2- Deje caer 5 veces un objeto desde la baranda del segundo nivel y mida el tiempo que
tarda en llegar al suelo respectivamente.
3- Calcule la aceleración de la gravedad para cada tiempo medido utilizando la ecuación
del movimiento rectilíneo vertical uniformemente acelerado.
MEDICION ALTURA (metros) TIEMPO (seg.) g (m / seg2
)
1
2
3
4
5
4- Determine la desviación estándar, la incertidumbre porcentual.
5- Exprese el valor probable de la aceleración de la gravedad calculada con su
incertidumbre.
6- ¿Cuál es el porciento de variación de la aceleración de la gravedad calculada?
7- ¿Cuál es el porciento de diferencia de la aceleración de la gravedad calculada con
respecto al valor verdadero de República Dominicana?
2da. Parte.
1- Mida la longitud del péndulo, midiendo la longitud de la cuerda del péndulo y
sumándole el radio de la esfera.
2- Mida 5 veces el tiempo que dura el péndulo en realizar las 30 oscilaciones al
desplazarlo 10 grados de su posición de equilibrio.
3- Determine la aceleración de la gravedad por cada periodo, utilizando la ecuación del
periodo del péndulo.

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4- Para determinar el periodo del péndulo (T) de cada tiempo medido, divida el tiempo
entre el número de oscilaciones.
Medición Longitud No. Oscilación Tiempo (t) Periodo (T) g (m / seg2
)
1 30
2 30
3 30
4 30
5 30
5- Determine la desviación estándar, la incertidumbre porcentual.
6- Exprese el valor probable de la aceleración de la gravedad calculada con su
incertidumbre.
7- ¿Cuál es el porciento de variación de la aceleración de la gravedad calculada?
8- ¿Cuál es el porciento de diferencia de la aceleración de la gravedad calculada con
respecto al valor verdadero de República Dominicana?
3ra. Parte.
1- ¿En cuales momentos del desarrollo del experimento se puede cometer errores o
equivocaciones? Lo describe por separado, los de la primera parte y luego los de la
segunda parte.
2- ¿Cuál procedimiento es más confiable para medir la aceleración de la gravedad, caída
libre o el péndulo? ¿Por qué?

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EXPERIMENTO No.5
Segunda Ley de Newton.
OBJETIVOS:
Determinar experimentalmente la relación de proporcionalidad entre la aceleración de un
cuerpo en movimiento rectilíneo y la fuerza aplicada, cuando la masa del sistema es
constante y la fuerza no es constante, y viceversa.
Segunda Ley de Newton. Masa y sus unidades. Fuerza y sus unidades. Ecuaciones del
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Cronometro digital, cinta métrica, juego de pesa de gancho y de ranura, hilo, porta pesa,
polea de mesa, carro dinámico, Riel de levitación. Compresor de aire.
TRABAJO A REALIZAR:
En este experimento, pondrá a prueba la Segunda Ley de Newton al permitir que un peso
en caída (es decir, una fuerza conocida) acelere un carro dinámico de masa conocida en una
trayectoria rectilínea, para ello realice el montaje de la figura. Elija la distancia que desee
desde donde debe salir el carro, pero que sea menor a la altura de la mesa.
1- Mida los tiempos que tarda el carro en recorrer la distancia elegida, manteniendo la
masa del carro constante y variando la fuerza aplicada a través de la pesa que cuelga.
Realice tres mediciones del tiempo por cada fuerza aplicada. Use tres fuerzas diferentes.
2- ¿Cuál fue la aceleración del carro para cada tiempo promedio de la fuerza aplicada?
Exprésela con su incertidumbre.
Distancia Tiempo Aceleración Masa del carro Fuerza
3- ¿Por qué la distancia debe ser menor que la altura de la mesa?
4- ¿Cuál relación matemática existe entre el tiempo y la aceleración? Explique.
5- ¿Cuál relación matemática existe entre el tiempo y la fuerza? Explique.
6- ¿Cuál relación matemática existe entre la fuerza y la aceleración? Explique.

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7- ¿Qué relación matemática existe entre masa, la aceleración y la fuerza? Explique.
8- Luego explore cuando la fuerza es constante y la masa del carro es la que varía.
9- Elija la distancia que desee desde donde debe salir el carro, puede ser la anterior u otra
que desee.
10- Mida los tiempos que tarda el carro en recorrer la distancia elegida, manteniendo la
fuerza constante la fuerza aplicada a través de la pesa que cuelga y variando la masa del
carro colocándole pesas encima. Realice tres mediciones del tiempo por cada masa
colocada en el carro. Use tres masas diferentes encima del carro.
11- ¿Cuál fue la aceleración del carro para cada tiempo promedio de la fuerza aplicada?
Exprésela con su incertidumbre.
Distancia Tiempo Aceleración Masa del carro Fuerza
12- ¿Cuál relación matemática existe entre el tiempo y la aceleración? Explique.
13- ¿Cuál relación matemática existe entre el tiempo y la masa? Explique.
14- ¿Cuál relación matemática existe entre la masa y la aceleración? Explique.
15- ¿Qué relación existe entre masa, la aceleración y la fuerza? Explique.
16- Basado en los resultados de los cuadros anteriores, ¿se pudo comprobar la segunda ley
de Newton con este experimento? Si es así, explique cómo. Si no, explica porqué no.

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EXPERIMENTO No.6
Trabajo y energía al subir por una escalinata.
OBJETIVOS:
Determinar el trabajo, la energía y la potencia desarrollada por una persona al subir (normal
y aprisa) por las escaleras de un edificio.
Trabajo, unidades y ecuación. Energía Cinética, unidades y ecuación. Energía potencial
gravitacional, unidades y ecuación. Potencia, unidades y ecuación. Caloría. Factor de
conversión de caloría a joule.
Bascula, cinta métrica, cronómetro, medidor de ángulo.
TRABAJO A REALIZAR:
1- Determine la masa de su cuerpo usando la báscula, luego mida la altura, la longitud y
los grados de inclinación de la escalera, a continuación, tome el tiempo que tarda en
subir al segundo nivel por la escalera a paso normal y después a paso rápido. Con los
datos obtenidos calcule el trabajo que usted realizado al subir normal y rápido por la
escalera al segundo nivel del edificio, también la potencia, la velocidad, la energía
cinética y la energía potencial.
2- El trabajo realizado por una persona al subir la escalera de un edificio, ¿se ve afectado
si lo hace a paso normal o rápido? Explique.
3- La potencia desarrollada por una persona al subir la escalera de un edificio, ¿se ve
afectada si lo hace a paso normal o rápido? Explique
4- La energía cinética desarrollada por una persona al subir la escalera de un edificio, ¿se
ve afectada si lo hace a paso normal o rápido? Explique
5- La energía potencial de usted en el segundo nivel del edificio, ¿se ve afectada si sube a
paso normal o rápido? Explique
6- ¿Cuál de las personas de su grupo realizo mayor trabajo? ¿Por qué?
7- ¿Cuál de las personas de su grupo desarrollo mayor potencia, subiendo normal? ¿Por
qué?
8- ¿Cuál de las personas de su grupo desarrollo mayor potencia, subiendo aprisa? ¿Por
qué?
9- ¿Cuántas calorías gastaste para subir a paso normal y aprisa por la escalera? Utiliza los
resultados de la energía cinética.
10- El obrero que sostiene el saco de arroz en la cabeza, ¿está realizando trabajo al caminar
o al estar estático o en ambas situaciones? Explique

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EXPERIMENTO No.7
Densidad de sólidos y líquidos.
OBJETIVOS:
Comprobar experimentalmente la densidad de algunos materiales sólidos y líquidos.
Densidad, unidades y ecuación. Masa y sus unidades de medidas. Propiedad extensiva e
intensiva de la materia. Peso específico. Valor de la densidad de: hierro, aluminio, cobre,
agua, madera.
Calibrador vernier, balanza analítica, probeta, objetos de diferentes materiales y forma,
TRABAJO A REALIZAR:
Indaguemos con esta experimentación la densidad de los materiales previamente asignados.
1- Use la balanza para medir la masa de los materiales a estudiar y con el pie de rey mida
las dimensiones de cada material para luego calcular su volumen. Con las medidas de
masa y volumen determine la densidad de los materiales.
2- Calcular el porciento de diferencia de cada densidad calculada con respecto a la
densidad verdadera de los materiales dada en los libros.
3- ¿Puede usted identificar de que material esta hecho un objeto al calcular su densidad?
Explique.

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EXPERIMENTO No.8
Principio de Arquímedes.
OBJETIVOS:
1- Explorar experimentalmente los factores de los que depende la fuerza de empuje que
reciben los cuerpos en el seno de un fluido.
2- Comprobar experimentalmente el Principio de Arquímedes.
Fluidos. Principio de Arquímedes. Fuerza de empuje. Flotación de un cuerpo.
Programa de simulación interactivo de hidrostática.Balanza. Calibrador vernier. Probeta.
Beaker.
TRABAJO A REALIZAR:
Alguna vez, hemos tenido la oportunidad de levantar un cuerpo u objeto dentro del agua y
darnos cuenta de que es más fácil hacerlo dentro de ella que fuera de ella (este
comportamiento ocurre para cualquier fluido, no solo el agua). Esto se debe a que el fluido
ejerce una fuerza sobre el objeto dirigida hacia arriba.
Para este trabajo experimental, usa el programa de simulación Principio de Arquímedes, el
programa tiene 6 opciones para experimentar. Debe ejecutar cada una y completar las
tablas siguientes:
1- Objetos del mismo volumen, pero de materiales diferente.
Objeto Volumen Peso en el aire Peso en el agua Fuerza de empuje
2- Objetos del mismo material, pero de volumen diferente.
3- Objetos de mismo material y del mismo volumen, pero de forma diferente.

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4- Objetos sumergidos en tres líquidos de densidades diferentes.
Liquido Peso en el aire Peso en el agua Fuerza de empuje
5- Fuerza de empuje vs la profundidad
Profundidad Peso en el aire Peso en el agua Fuerza de empuje
6- Volumen de líquido desalojado por un objeto a medida que se sumerge.
1ra. medición 2da.medición 3ra. medición 4ta. medición
Peso en el aire del objeto
Volumen sumergido objeto
Peso en el agua del objeto
Fuerza de empuje
Volumen liquido desalojado
Peso liquido desalojado
7- Una vez realizada la experiencia, y en base a los datos obtenidos analice y responda las
interrogantes planteadas a continuación:
8- La fuerza de empuje que recibe un cuerpo sumergido en un fluido, ¿está relacionada
con el peso del cuerpo en el aire? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la relación? Si la
respuesta es no, razone su respuesta.
con la densidad del cuerpo? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la relación? Si la respuesta
es no, razone su respuesta.
con el volumen del cuerpo? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la relación? Si la respuesta
con la forma del cuerpo? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la relación? Si la respuesta es
no, razone su respuesta.
con la densidad del fluido? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la relación? Si la respuesta
con la profundidad a la que se sumerge el cuerpo? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la
relación? Si la respuesta es no, razone su respuesta.

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con el volumen de líquido desalojado por el cuerpo? Si la respuesta es sí, ¿cómo es la
relación? Si la respuesta es no, razone su respuesta.
con el peso del volumen de líquido desalojado por el cuerpo? Si la respuesta es sí,
¿cómo es la relación? Si la respuesta es no, razone su respuesta.

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EXPERIMENTO No.9
Presión Hidrostática.
OBJETIVOS:
1) Estudiar como varía la presión sobre un objeto al variar la profundidad a la que está
sumergido en un líquido.
2) Estudiar como varía la presión que el líquido ejerce sobre un objeto con la densidad del
líquido.
Fluido. Presión. Presión hidrostática. Presión atmosférica. Presión manométrica. Presión
absoluta. Manómetro.
Programa de simulación interactivo de hidrostática.
TRABAJO A REALIZAR:
Para esta experiencia usa el programa de simulación de presión hidrostática, y explorara la
relación de la presión sobre un objeto sumergido en el seno de un líquido con la
profundidad y la densidad del líquido. Una vez iniciada la simulación, selecciona el líquido
en el cual va a experimental, anotando la profundidad y presión inicial, y luego los valores
según vaya sumergiendo el objeto, luego prueba con los demás líquidos.
Profundidad
(metro)
Presión Hidrostática (Baria)
Agua Gasolina Aceite Miel
50
100
150
200
250
Representa en una gráfica la presión que ejerce cada líquido vs la profundidad, y con la
pendiente de cada una de las rectas determina la densidad de cada líquido.
A que profundidad se encuentra el objeto en cada liquido cuando se encuentra a una presión
de 14 baria.
A 50 metros de profundidad cual es la presión en cada uno de los líquidos, exprésela en
pascal, atmosfera, psi, kgf/cm2
.
Finalmente, de qué depende la presión en el interior de un líquido.

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EXPERIMENTO No.10
Presión Arterial.
OBJETIVOS:
1) Explorar cómo los fluidos, como la sangre, ejercen una presión que varía con la altura.
2) Medir la presión arterial para ver cómo los conceptos relacionados con la estática del
fluido afectan al cuerpo humano
Presión arterial. Presión hidrostática. Esfigmomanómetro aneroide y digital.
Esfigmomanómetro digital, modelo humano, cinta métrica, silla.
TRABAJO A REALIZAR:
La presión arterial se mide típicamente con dos números: las presiones sistólica y
diastólica. Esto se debe a que su sangre no es un líquido estático: la presión varía durante
cada latido del pulso a medida que la sangre se bombea a través del cuerpo. Tanto la
presión sistólica como la diastólica se informan en unidades de mmHg (milímetros de
mercurio). Una presión arterial de "120 sobre 80" significa una presión sistólica de 120
mmHg y una presión diastólica de 80 mmHg. La presión sistólica es la presión máxima
durante un pulso, que se produce cerca del comienzo de un ciclo cardíaco y la presión
diastólica es la presión mínima durante un pulso, que ocurre durante la fase de reposo de un
ciclo. A continuación, explorara la dependencia de la altura de la presión arterial.
1- Bajo esta premisa a cada uno se le tomara la presión arterial. Haga que su compañero de
equipo de laboratorio se siente en posición con la espalda recta y coloque el brazalete
del esfigmomanómetro al brazo de su compañero para medir su presión, la parte inferior
del brazalete debe estar a unos 2 cm por encima de la articulación del codo. Mida la
presión y la altura a la que se encuentra el brazalete del piso. ¿Cuál es la presión
sistólica y diastólica (en mmHg)?
2- Siga sentado en la silla, pero ahora levante verticalmente el brazo, mida la presión y la
altura a la que se encuentra el brazalete del piso.
3- Ahora parece de la silla y en posición parado y con el brazo en dirección hacia arriba
verticalmente, se mide de nuevo la presión arterial y la altura a la que se encuentra el
brazalete del piso.
4- ¿La presión arterial difiere si la persona se encuentra sentado o parado? si es sí,
explique cómo. Si es no, explica porqué no.
5- Sobre la base de la diferencia de altura para un fluido estático, calcule cuánto debe
diferir la presión en las tres posiciones de altura en que se encontraba el brazalete.
6- ¿tiene sentido comparar la presión calculada anteriormente con la del
esfigmomanómetro? Si es sí, explique cómo. Si es no, explica porqué no.

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EXPERIMENTO No.11
Reflexión y Refracción de la Luz.
OBJETIVOS:
1) Encontrar una relación entre el ángulo y el número de imágenes cuando dos espejos
forman ángulos entre 0 y 180 grados.
2) Determinar experimentalmente el índice de refracción del agua utilizando la ley de
Snell.
Reflexión y refracción de la luz. Leyes de la reflexión y refracción de la luz. Índice de
refracción. Índice de refracción del agua, vidrio, aceite, alcohol. Ley de Snell. Espejos
Espejos planos, semicírculo y circulo graduado, dado, cubeta semicircular, puntero laser,
TRABAJO A REALIZAR:
Cuando la luz toca la superficie de un objeto parte de ella es reflejada (es decir rebota hacia
el mismo medio), el resto es absorbido por el objeto y transformado en energía térmica; o si
el objeto es transparente como el vidrio o el agua, entonces se refracta pasando a través de
éste.
1ra. parte. Reflexión de la luz.
1- Coloca sobre la mesa el semicírculo graduado y,
coincidiendo con el centro del mismo la unión de
los dos espejos. Sitúa uno de los espejos en la
posición 0º y el otro formando un ángulo de 20º
que pueda medir. Coloca el dado a la mitad entre
los dos espejos, y cuenta el número de imágenes
reflejadas en los espejos, además observas los
números de los dados reflejados. Repite la
observación variando el ángulo entre los espejos de 20 en 20 hasta llegar a 180 grados.
Angulo 200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Numero
de
Imagen
2- Basado en los resultados del tabla anterior ¿qué observa usted entorno al número de
imágenes y el ángulo de abertura de los espejos.
3- Representa gráficamente el número de imágenes vs el ángulo que forman los espejos. El
grafico que obtiene ¿es lineal o cuadrático? Explique. Asegúrese de etiquetar ambos
ejes con la escala y las unidades correctas.

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4- Existe alguna relación matemática entre el número de imágenes y el ángulo que forman
los espejos. Si es sí, explique cómo, use términos como directamente proporcional,
inversamente proporcional, lineal o cuadrático en su respuesta. Si es no, explica porqué
no.
5- Explique por qué se ven muchas imágenes en los espejos cuando forman determinado
ángulo.
6- Con los datos obtenidos, deducir una relación matemática que le permita determinar el
número de imágenes.
2da. parte. Refracción de la luz.
Para la determinación del índice de refracción de un líquido se utiliza convenientemente
una cubeta semicircular que se llena casi completamente con el líquido en estudio,
haciendo incidir un rayo de luz con un ángulo en el centro de la superficie limite plana.
1- Imprima un circulo graduado, luego posicione el cuerpo de la cubeta semicircular con
agua de forma que la parte recta de la base quede sobre uno de los ejes del círculo
graduado en el cual se pueden leer directamente los ángulos de incidencia y de
refracción, además la señal del centro de la cubeta debe coincidir con el origen del
círculo graduado.
2- En ese orden, se sitúa el puntero laser a un ángulo de 5 grados con respecto a la normal
y que quede fijo, de tal forma que se pueda medir el ángulo de refracción. Luego varié
el ángulo de incidencia como se consigna en tabla.
Angulo rayo
incidente
50
100
300
450
600
800
Angulo rayo
refractado
3- Calcule el índice de refracción.
4- Compare el valor del índice de refracción promedio con los que se encuentran en la
literatura.
5- Calcule el porciento de diferencia del índice de refracción determinado experimental.
6- ¿Influye la pared de la cubeta sobre el resultado de la medición?
7- ¿Qué trayectoria sigue el rayo de luz cuando atraviesa la superficie plana de la cubeta?

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EXPERIMENTO No.12
Conductores y Aislantes Eléctricos.
OBJETIVOS:
Determinar de una lista de materiales cuales son los aislantes eléctricos y cuáles son los
conductores eléctricos.
Bombillo, Zócalo, alambre, fuente de voltaje, cartón, cobre, aluminio, hierro, plástico, agua
potable, sal en grano (cloruro de sodio), agua de sal, goma, madera, etc.
Aislantes eléctricos. Conductores eléctricos. Semiconductores. Soluciones electrolíticas
TRABAJO A REALIZAR:
Arme el circuito mostrado en la figura y luego vaya probando uno a uno la conducción
eléctrica de los materiales, asegurándose de que las puntas de los alambres A y B hacen
buen contacto con los extremos de los materiales
De los materiales puestos a prueba, ¿cuáles fueron los conductores y cuáles fueron los
aislantes?
Explique el por qué el agua de sal es conductora de la electricidad, en cambio sus
componentes individualmente no conducen la electricidad.

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EXPERIMENTO No.13
Circuitos eléctricos: serie y paralelo.
OBJETIVOS:
Explorar la diferencia entre un circuito serie de bombillos y uno paralelo
Bombillos, Zócalos, alambre, fuente de voltaje.
Corriente. Resistencia. Diferencia de potencial. Potencia eléctrica. Circuito eléctrico.
Circuito en serie. Circuito en paralelo
TRABAJO A REALIZAR:
a) Arme un circuito de dos bombillos en serie como se muestra en la
figura, y luego compare las luminosidades de los bombillos entre
ellos.
b) ¿Qué sucede si se afloja uno de los bombillos?
c) Pruebe con un circuito de tres bombillos en serie y compare las
luminosidades de los bombillos entre ellos y con respecto a cuando
había dos bombillos.
d) ¿Qué sucede si se afloja uno de los bombillos?
e) Ahora, arme un circuito de dos bombillos en paralelo como se muestra en
la figura, y luego compare las luminosidades de los bombillos entre ellos y
con respecto a cuando había dos bombillos en serie.
f) ¿Qué sucede si se afloja uno de los bombillos?
g) Finalmente, arme un circuito de tres bombillos en paralelo y compare las
luminosidades de los bombillos entre ellos y con respecto a cuando había
dos bombillos en paralelo.
h) ¿Qué sucede si se afloja uno de los bombillos?
i) Cuando un circuito está en serie, ¿las luminosidades de los bombillos es
mayor si se conectan dos o si se conectan tres? Explique.
j) Cuando un circuito está en paralelo, ¿las luminosidades de los bombillos
es mayor si se conectan dos o si se conectan tres? Explique.
k) ¿Cuándo alumbran más los bombillos?, cuando se conectan en serie o cuando se
conectan en paralelo. JUSTIFIQUE.
l) ¿Qué diferencia existe entre la conexión serie y la conexión paralela de estos
bombillos?

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BIBLIOGRAFIA
Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford. Física para cursos con enfoque por
competencias 1ra. ed. PEARSON EDUCACIÓN, México. 2014
Giancoli, Douglas. Física para Ciencias e Ingeniería. Vol. 1. 4ta ed. Pearson Educación.
México. 2008
Sears y Zemansky, Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford
Física universitaria. Volumen 1. 13ra. ed. PEARSON EDUCACIÓN, México. 2013
Angel Franco García. Física con ordenador. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/
Mercer University.http://physics.mercer.edu/labs/DEFAULT.HTM
MIT. https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01x-physics-i-classical-mechanics-with-an-
experimental-focus-fall-2002/labs/
Salvador Hurtado Fernández. Laboratorio
virtual.http://labovirtual.blogspot.com/p/fisica.html
UCLA. http://demoweb.physics.ucla.edu/sites/default/files/4AL_Manual_v20.pdf
Universidad Complutense de Madrid. http://fisicas.ucm.es/guiones-de-las-practicas-grado-
fisica
University of Colorado. https://phet.colorado.edu/es/simulations/category/physics

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