Laboratori de molles virtuals i perfectes!

Algunes instruccions pel professorat

Aquesta pràctica de laboratori (virtual) utilitza una miniaplicació (del conjunt PhET elaborat per la University of Colorado at Boulder) que ha traduït al català la revista Recursos de Física i que permet a l'alumne observar, experimentar, mesurar... el comportament d'un conjunt de molles tant des del punt de vista estàtic com dinàmic. A la figura 1 podeu veure l'aspecte que té la miniaplicació i l'adreça on la trobareu traduïda al català.

L'avantatge que té la miniaplicació és la seva claredat, la facilitat d'ús i la rapidesa que permet en l'experimentació i en l'obtenció de resultats. L'inconvenient és que no experimentem realment pel fet que el seu comportament està programat seguint el model de molles completament elàstiques.
Per això, aquesta activitat es pot portar a terme com a preparació o complement de les pràctiques de laboratori de física que es poden fer a Física de 1r de Batxillerat abans o després de fer la pràctica de deduir la llei de Hooke amb molles reals.
També tenim l'opció de fer-la com una pràctica més. En aquest cas, deixarem molt clar a l'alumnat que estem treballant amb una simulació i per tant en casos molt idealitzats.

http://www.rrfisica.cat/rrfisica/fislets/fj_coleccio_002/
mass-spring-lab /mass-spring-lab_ca.html

Objectius

  1. Reforçar el concepte de magnituds directament proporcionals i la seva obtenció a partir d'una gràfica. En la primera part resulta prou simple ja que el pendent de la gràfica coincideix amb la constant de recuperació de la molla K, mentre que en el mètode dinàmic el pendent conté també el factor , i a més cal fer la representació gràfica prenent com a variable el període al quadrat.
  2. Representar gràficament magnituds fent servir el programa Excel i obtenir l'equació lineal corresponent.
  3. Elaborar un informe de pràctica directament a l'ordinador inserint gràfics d'Excel en un fitxer de Word.

Coses prèvies

Per fer el gràfic a l'Excel

  • Primerament seleccioneu les columnes de dades, inclòs el títol. La primera columna que seleccionarem serà la de l'eix de les x; com que ho tenim en ordre invers, convé copiar la columna de la força (pes) a la dreta de la de l'allargament.

  • Seleccioneu el tipus de gràfic "xy (dispersió)" i el subtipus "Dispersió. Compara parells de valors". Poseu noms als valors de l'eix x i als de l'y i també al gràfic (atenció a les unitats).

  • A la pestanya "Llegenda", desactiveu l'opció "Mostrar la llegenda" (vegeu la figura 5)

  • Triaeu si es volen línies paral·leles als eixos (és interessant si es vol comprovar el pendent mesurant els valors sobre la gràfica) i finalitzeu.
  • Es pot treure el color de fons del gràfic, habitualment un gris molest a l'hora d'imprimir i també la línia que envolta el gràfic. Tot amb el botó dret seleccionant "Format del l'àrea de traçat...", i modificant les opcions "Vora" i "Efectes d'emplenament" (vegeu la figura 6)



  • Un cop finalitzat el gràfic seleccioneu un dels punts amb el botó dret del ratolí i trieu l'opció "Afegeix línea de tendència". A la pestanya "Tipus" trieu l'opció "Lineal" i a la pestanya "Opcions" activeu les tres opcions inferiors ("Defineix la intersecció= 0", "Mostrar l'equació al gràfic" i "Mostrar el valor R quadrat al gràfic").




  • Convé allargar la línia fins que talli realment l'origen de coordenades.

  • L'equació que l'Excel escriu per defecte és del tipus ; la podem editar per escriure-la com a

 

 

Autor d'aquesta pàgina: Ramon Estius,Professor de física i química a l'IES Rafael de Campalans d'Anglès.

 

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons
Creative Commons License