Actividad # 4 Experimento de la gota de aceite de Millikan

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COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE PUEBLA Realizó: M.C. Jesús Pérez Arcos Organismo Público Descentralizado 4. El detector en este experimento es una cámara de video con ocular microscópico para observar las gotitas de aceite. Seleccione el interruptor de On/off (luz roja/luz verde) para encender la cámara de video. ¿Qué observa en la pantalla de la cámara de video? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ¿Caen todas las gotas de aceite a la misma velocidad? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ¿Qué fuerza provoca que las gotas caigan? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Las gotas de aceite caen a su velocidad terminal, que es la velocidad máxima posible debida a fuerzas de fricción como la resistencia del aire. La velocidad terminal una función del radio de la gota. Al medir la velocidad terminal (Vt) de una gota, se puede calcular su radio y la densidad del aceite. Después se puede calcular la masa la masa (m) de la gota a partir de su radio y la densidad del aceite. Al conocer la masa de la gota de aceite, se puede calcular la carga (q) sobre la gota. IMPORTANTE: lea las instrucciones 5 y 6 antes de comenzar el procedimiento para el paso 5. 5. Mida la velocidad terminal de la gota. Identifique una pequeña cerca de la parte superior de la ventana que este cayendo cerca de la escala central y haga clic en el botón Show Motion (movimiento lento) de la cámara de video. Aguarde hasta que la gota llegue a una marca e inicie el cronometro. Permita que la gota descienda por lo menos dos marcas más y detenga el cronometro. No permita que la gota caiga hasta el final del campo visual. Cada marca equivale a 0.125 mm. Anote la distancia y el tiempo en la tabla de datos de la siguiente página. 6. Mida el voltaje necesario para detener la caída de la gota. Una vez medida la velocidad Terminal, será necesario que detenga la caída de la gota aplicando un campo eléctrico entre dos placas de voltaje. Esto se hace dando clic sobre los botones en la parte superior o inferior del control eléctrico hasta que el voltaje se ajuste de modo que la gota deje de caer. Debe hacerse con movimiento lento. Cuando la gota parezca detenerse, apague el movimiento lento y realice algunos Camino a Xilotzingo 2ª.Cerrada No. 6506 Fracc. San José Xilotzingo C.P. 72590 Puebla Pue. Tel.: 2-11-77-02 E- mail: dir_a_cobaep@hotmail.com
COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE PUEBLA Realizó: M.C. Jesús Pérez Arcos Organismo Público Descentralizado ajustes finales, hasta que la gota no se mueva durante un minuto por lo menos. Anote el voltaje, V, indicando el controlador de voltaje. Complete el experimento para tres gotas y anote sus mediciones en la tabla de datos. Tabla de datos gota Voltaje (V, en volts) Tiempo(t, en segundos) Distancia (d, en metros) 1 2 3 El Experimento de la gota de Millikan es un clásico por la simplicidad del aparato experimental y completo del análisis de datos. Los siguientes cálculos permiten reducir ecuaciones muy complejas a otras más sencillas combinando varios parámetros en una sola constante. Millikan y Fletcher tomaron en cuenta la fuerza de gravedad, la fuerza del campo eléctrico, la densidad del aceite, la viscosidad del aceite y la presión atmosférica. 7. Calcule la velocidad terminal y anote el valor. Calcule la velocidad terminal, vt, en unidades m°s-1 usando esta ecuación: Vt= d/t, donde es la distancia que la gota cae en metros y t es el tiempo transcurrido en segundos. No olvide que la escala en el campo visual se encuentra e mm (1000 mm= 1 m). ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Cada una de las ecuaciones de las instrucciones 7 a 10 se muestra con o sin unidades. Le será mas fácil usar la ecuación sin unidades en sus cálculos 8. Calcule el radio (r) de la gota y anote el valor. Con la velocidad terminal, podrá calcular el radio, en m, de la gota usando la siguiente ecuación: r= (9.0407x10-5 m1/2°s1/2). Vt= (9.0407x10-5 vt, sin unidades) ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Camino a Xilotzingo 2ª.Cerrada No. 6506 Fracc. San José Xilotzingo C.P. 72590 Puebla Pue. Tel.: 2-11-77-02 E- mail: dir_a_cobaep@hotmail.com
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