Trabajo Práctico de Física

Objetivo:

Comprobar que el rayo incidente, el reflejado y el normal están en un mismo plano y que el ángulo de incidencia es congruente al ángulo de reflexión.

Material Necesario:   

Fuente de luz

Espejo Plano

Regla y transportador

Papel Blanco

Procedimiento Experimental:

1.      Colocamos un espejo plano sobre la hoja blanca, de forma perpendicular y trazamos la recta determinada por la unión de estos dos (traza del espejo).

2.      Trazamos la recta perpendicular a la traza del espejo, a la cual nombramos “normal”. Al punto de intersección entre ambas lo llamamos “Punto de Incidencia”

3.      Colocamos la fuente de luz enfrentada al espejo de modo que el rayo de luz se refleje en él, pasando por el punto de incidencia.

4.      El rayo proveniente de la fuente de luz se llama “Rayo de Incidencia” (r_i) y el que devuelve el espejo, “Rayo Reflejado” (r_r).

5.      El ángulo formado entre el rayo de incidencia y la normal, es denominado “Ángulo de incidencia” (α_i) y el que se forma entre el rayo reflejado y la normal, “Ángulo de reflexión”. (α_r).

6.      Repetimos el procedimiento 9 veces más moviendo la hoja, de modo tal que queden determinados ángulos de diferente amplitud.

7.      Medimos todos los ángulos reflejados y de incidencia y anotamos todos los valores correspondientes en una tabla con las siguientes columnas: α_i  (con el valor de los ángulos de incidencia), α_r (con el valor de los ángulos reflejados), εα_i  (con las incertezas de las mediciones de α_i  las cuales tienen un valor de 1°, para todos los casos, por ser la mínima unidad de medición del transportador) y εα_r  (con las incertezas de las mediciones de εα_r las cuales tienen un valor de 1°, por las razones antes explicadas). En el caso en el cual el rayo reflejado, el rayo de incidencia y la normal coinciden, no se formó ángulo alguno; por lo cual, al no haber medición, no hubo incerteza.

Hipótesis:

 α_r y α_i son congruentes, por lo tanto la normal es la bisectriz del ángulo formado por el rayo incidente y el reflejado.

Construcción del Gráfico:

1.      Dibujamos los ejes cartesianos x (abscisa) e y (ordenada.

2.      Al primer eje le asignamos α_i y al otro le asignamos α_r, en grados.

3.      Elegimos una escala conveniente:

Y              1 Cm. : 5°.

X              1 Cm :  5°.

Marcamos los valores de cada eje y los unimos con el valor correspondiente en el otro.

4.      Señalamos todos los puntos de intersección entre x e y.

5.      Trazamos la recta que parte del origen y deja la misma cantidad de puntos de un lado como del otro de la misma.

6.      Marcamos las incertezas.

7.      Al unir los cuatro puntos de intersección de las rectas de incerteza de cada valor, queda determinado un rectángulo, al que denominamos “rectángulo de incertezas”, que abarca todos los resultados posibles.

8.      Trazamos la línea M (de pendiente máxima) y la línea m (de pendiente mínima) que son las que se encuentran en los extremos superior e inferior (respectivamente) del abanico de rectas. Éstas deben incluir a todos los rectángulos de incertezas.

Resultados Experimentales:

Cálculo de la constante

·         Calculamos la KM tomando de gráfico número 1 un punto cómodo de la recta de pendiente máxima y obtuvimos la siguiente fracción

·         Calculamos la Km tomando de gráfico número 1 un punto cómodo de la recta de pendiente máxima y obtuvimos la siguiente fracción

·         Calculamos el promedio entre KM y Km (Kp)

·         Calculamos la ЄKp

Conclusiones:

1.      Se comprobó la hipótesis de que α_i  y α_r  son congruentes.

2.      Al realizar el T.P. tuvimos algunas dificultades que hacían que la incerteza fuera mayor:

·         La primera parte del rayo reflejado no se veía.

·         También, los rayos reflejado y de incidencia eran muy gruesos y era sumamente difícil representarlos en el papel.

·         Además, el espejo era muy grueso (esto aumentaba la incerteza porque el rayo de luz podía reflejarse en diferentes puntos del espejo).