Manejo del Nonio o vernier

Institución Educativa  Liceo Carmelo Percy Vergara Laboratorio Campestre: Un espacio para el despertar de la creatividad y la aptitud científica de los educandos.     Área : Ciencias Naturales Asignatura Física                 Grado 10°   Experiencia N °   2       Manejo del Nonio o vernier     LOGRO: Aprendo a medir objetos utilizando el calibrador o vernier.                  Valoro la utilidad que tiene este instrumento en talleres mecánicos                  Conozco mis errores experimentales.       EL CALIBRADOR O VERNIER El calibrador es un instrumento de precisión usado para medir pequeñas longitudes, medidas de diámetros externos e internos y profundidades. Consiste en una escala base graduada en milímetros y en un dispositivo llamado nonio que sirve para aumentar la precisión de la escala base. El nonio es una reglilla que puede deslizarse sobre la escala base. Figura 1             UTILIDAD DEL CALIBRADOR           Los Pequeños Calibradores VERNIER AUNQUE los maquinistas los han usado por años enteros, los calibradores de nonio han tenido hasta ahora un precio tan elevado que no era común encontrarlos en los talleres caseros. Pero existe en la actualidad una nueva clase de calibradores de precisión de 6" (15,24 cm) con un precio que no resulta demasiado elevado.        Estos calibradores, hechos en Europa y en el Japón, son modelos de tipo universal, con quijadas interiores de tipo de tijeras, que forman parte integrante de las quijadas exteriores. Se pueden obtener en los Estados Unidos por una suma que varía en U.S. 14 a 20 dólares y tienen un acabado de la más alta calidad. Están hechos de acero inoxidable endurecido, llevan correderas de ajuste preciso, quijadas pulidas con exactitud y escalas fotograbadas en cromo y perfectamente legibles.        Las escalas fotograbadas son una de las razones por las cuales su precio es relativamente bajo. Los buenos calibradores de nonio de 6" (15,24 cm), que cuestan alrededor de U.S. 70 dólares en los Estados Unidos, tienen escalas grabadas con máquinas de pantógrafo especiales. Las escalas fotograbadas se hacen de acuerdo con un procedimiento similar al que se emplea para hacer placas de impresión, o sea que se imprimen con negativos de vidrio y luego se graban. Aunque las graduaciones grabadas no son tan definidas como las que se cortan con una máquina, necesitaría usted una lupa para notar la diferencia entre ambas. De hecho, para trabajos generales en el taller, un calibrador con escalas fotograbadas resulta completamente satisfactorio.        En realidad, es la herramienta medidora de tamaño de bolsillo más práctica que hay para trabajos de madera o de metal en el taller casero. Cuando desea usted tomar una medida de precisión, puede usar el nonio del calibrador a fin de obtener una lectura con un margen de error de apenas una milésima de pulgada. Cuando no se requiere una exactitud tan grande -al medir el espesor de piezas de madera, por ejemplo- puede usted olvidarse del nonio y utilizar la herramienta como un calibrador deslizante de tipo común y corriente.        Para obtener una lectura de precisión se requiere efectuar ciertos cálculos matemáticos, pero se acostumbra uno a esto muy pronto. Todos los calibradores de nonio funcionan de acuerdo con el mismo principio. No son más que escalas auxiliares que se emplean para subdividir las graduaciones más pequeñas en la escala de la barra del calibrador en cuantas partes correspondientes haya las graduaciones del nonio. Por lo tanto, debe considerarse al nonio como un sistema de desplazamientos. Los calibradores a menudo tienen una exactitud de una milésima de pulgada, lo que resulta más que adecuado para la mayoria de los trabajos Los calibradores de tipo viejo tienen nonios de 25 divisiones con un largo de sólo 6" (15,24 cm), por lo que requieren el uso de una lupa Cómo usar el nonio        Los nonios de 25 divisiones que se usan con las escalas de décimas de pulgada son 25 milésimas de pulgada más cortos que las graduaciones equivalentes en la escala de la barra. Significa esto que, con el calibrador cerrado, la línea de cero del nonio queda alineada con la línea de cero en la barra, pero la primera graduación del nonio se halla desplazada una milésima parte en relación con su línea correspondiente, en la escala de arriba; la segunda graduación se halla desplazada dos milésimas partes, la tercera tres milésimas partes, y así sucesivamente.        Con el calibrador abierto, la línea del cero del nonio indica la medida que hay que leer. Por lo tanto, para leer la escala en la barra, primero note el número de pulgadas enteras (a la izquierda de esta línea) y luego sume las décimas de pulgada, las cuales se hallan numeradas. A continuación, cuente las graduaciones más pequeñas que equivalen a 1/40 de pulgada o 25 milésimas cada una, y súmelas. Finalmente, usando el nonio, micra y sume cualquier fracción de una graduación pequeña que quede.        Para medir esta fracción adicional, sólo hay que pasar la vista a lo largo de la escala del nonio para ver qué graduación coincide con una graduación en la escala de la barra. Por ejemplo, si la línea décimoséptima del nonio coincide con una línea arriba, la línea cero del nonio se halla desplazada 17/25 partes de una graduación ó 17 milésimas de la última graduación en la escala de la barra.        En breve, si piensa usted en términos de "pulgadas enteras más 100 milésimas, más 25 milésimas, más milésimas", le será fácil tomar lecturas en milésimas mentalmente. En los nuevos modelos rara vez se usa la escala corta de 25 divisiones que se emplea tanto en los calibradores de viejo diseño. La escala en la barra se halla dividida en décimos de pulgada, y cada décimo se encuentra dividido en cuatro partes o graduaciones de 1/40. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/40 en 25 partes, cada una de las cuales equivale a una milésima de pulgada. El nonio largo de 25 divisiones que se usa en la mayoría de los nuevos calibradores es similar al nonio corto, pero las graduaciones se hallan a doble espacio para facilitar la toma de medidas exactas. En la escala de milésimas, la lectura es de 0,317". El nonio superior, dividido en milímetros, divide los milímetros de la escala métrica en veinte partes. ¿Puede usted tomar la lectura equivalente en milímetros con el nonio? En los nuevos modelos de calibradores hay un nonio largo de 50 divisiones. La escala tiene décimos numerados, cada uno de los cuales se halla dividido en dos partes o en vigésimas. El nonio subdivide estas graduaciones de 1/20 en 50 partes, o en milésimas. La lectura que se muestra es de 0,265". La escala del superior divide las graduaciones de la escala de fracciones de pulgada (1/16) en ocho partes ó 1/128. ¿Cuál es la lectura fraccional del caso?   Características especiales Los calibradores de nonio de tipo universal tienen dos escalas en la barra, la superior y la inferior. La escala de décimos de pulgada (pulgadas graduadas en décimos) es la que más se usa. La otra escala puede ser métrica (centímetros y milímetros) o de fracciones de pulgada (pulgadas graduadas en dieciseis partes). El nonio de una escala subdivide los milímetros en la escala de la barra en veinte o cincuenta partes. Un nonio con una escala de fracciones de pulgada subdivide las graduaciones de 1/16 en ocho partes, o sea en 1/128 de pulgada. En las mayorías de los calibradores, las dos escalas tienen una línea de cero común que permite leer equivalentes -por ejemplo, los milímetros que equivalen a milésimas de pulgada. Las correderas de algunos modelos de 6" (15,24 cm) tienen seguros de tornillo, mientras que otros tienen seguros de fricción que se liberan con el pulgar. Al gunas herramientas llevan placas de nonio fijas, mientras que otras tienen placas que se pueden ajustar para compensar el desgaste de las quijadas. Para medir diámetros, debe sostenerse el calibrador a escuadra con el trabajo. Tome más de una lectura para recudir los errores a un mínimo Hay modelos con quijadas provistas de puntas de carburo o microtornillos de ajuste fino. Aunque es preferible usar un calibrador de microtornillo para trabajos con máquinas, una herramienta con un seguro de fricción resulta más conveniente para el taller casero. Sea cual sea el modelo que escoja usted, conserve la precisión de su calibrador, teniendo cuidado de no deformar o rayar sus quijadas. Además, limpie la barra frecuentemente con un trapo ligeramente humedecido con aceite para impedir que entren partículas abrasivas de metal o tierra bajo la corredera. La profundidad se mide con la quijada deslizante o con una varilla fijada al extremo de la viga del calibrador. El nonio indica la lectura Tenga sumo cuidado al medir las herramientas de corte de acero endurecido para impedir que las quijadas del calibrador sufran algún daño MATERIALES   Moneda Cilindro o tubo de p.v.c  pequeño Lámina Plástica Esfera Balín Calculadora   PROCEDIMIENTO   Tome el objeto a medir y ubíquelo entre las dos quijadas inferiores. Observe donde quedó el cero o la primera rayita de la reglilla; si este (a)  coincide con una de las rayitas de la regla superior, entonces diga cuanto mide. Si esta no coincide, observe detalladamente cual de esas rayitas de la reglilla se ve totalmente vertical con las rayas de la regla. Tome el valor donde coincide la reglilla y multiplíquelo con el dato que tiene el calibrador (0.05, 0.02, 0.01mm) y luego súmeselo al valor tomado desde el cero de la regla hasta el cero de la reglilla en milímetros (mm).   Cada estudiante del grupo debe hacer su medición y anotarla en la tabla de datos. El estudiante que mida quitará el objeto y se lo pasará al compañero sin decirle su medida.   TABLA DE DATOS   En la siguiente tabla registre las medidas de los objetos que aparecen en ella y realice los cálculos que se requiera para llenarla.   Objeto Medidas tomadas Promedio Error absoluto Espesor de la moneda                       Diámetro de la moneda                       Diámetro exterior del cilindro                       Diámetro interior del cilindro                       Espesor de la lámina                       Esfera                       Balín                             RESPONDO LOS INTERRROGANTES     1.  ¿Qué dificultades obtuvieron al tomar las medidas?   2.  ¿Por qué se realiza el promedio y el error absoluto?   3.  ¿Cómo calcularía el volumen del cilindro que usaste?   4.  En las imágenes anteriores qué creen ustedes que se esta midiendo   5.  ¿Qué otros instrumentos de medidas se utilizan en talleres que den precisión?     Nota: Si desea tome una foto cuando esta realizando las medidas y péguelas en la libreta.           Sandra Martínez                         Oscar Contreras   Remberto Moreno

CORRIENTE ELECTRICA EXPERIENCIA 1

Institución Educativa  Liceo Carmelo Percy Vergara Laboratorio Campestre: Un espacio para el despertar de la creatividad y la aptitud científica   CORRIENTE ELECTRICA EXPERIENCIA 1     MATERIALES   Aproximadamente 5m de alambre de embobinar número 26 (es un alambre delgadísimo).   2 pilas de linterna (2.5 v)   Un bombillo de linterna (2.4 v 0.5 A)   PROCEDIMIENTO   Toma el alambre y forma con  muchas aspiras, bien pegadas, raspe los extremos para quitarle la laca aisladora y únalos a los bornes de dos pilas de linterna. Tome el tiempo en que sienta que se calienta el alambre. Divida el alambre de embobinar por la mitad y después de raspar sus extremos conéctelos al bombillo de linterna. Observe su luminosidad; luego deje solo una pila y nuevamente observe su luminosidad.   PREGUNTAS   1 ¿Se calentó el alambre enrollado?, ¿por qué se calienta?   2 ¿Qué papel desempeña la pila?   3 ¿Cómo son las iluminaciones antes y después?   4 ¿De qué material creen que está construida la pila?   5  ¿Tanto dentro de la pila como fuera de ella existirá un campo eléctrico?   En lo posible tomen fotos en cada uno de los pasos como evidencia.           CORRIENTE ELECTRICA       EXPERIENCIA 2   BATERIA HUMEDA     MATERIALES   Un frasco de vidrio, boca ancha Vinagre blanco cable (rojo y negro) de 25 a 50cm Pinzas cocodrilo Una barra de zinc o pequeña lámina de 30cm Clips Una bombilla Un trozo de tubo de cobre   PROCEDIMINETO   Pon las barras de metal en el interior del frasco y llénalo con vinagre (el vinagre es un ácido).   Toma los cables  conéctalos a las pinzas cocodrilo y a los clips, los clips conéctalos a la bombilla.    Finalmente conecta las pinzas cocodrilo a cada lámina. ¿Se encendió el bombillo?, si no se encendió invierta las conexiones.   PREGUNTAS   1 ¿Qué papel desempeña los materiales usados para encender la bombilla?   2 ¿Qué pasaría si utilizáramos agua en vez de vinagre?   3 ¿Qué papel hacen las barras de zinc y cobre?   4 ¿Qué pasaría si utilizáramos ambas barras de la misma especie?     En lo posible tomen fotos en cada uno de los pasos como evidencia.             CORRIENTE ELECTRICA       EXPERIENCIA 3   COSNTRUCCION DE UN  PROBADOR     MATERIALES   Madera de balsa o un pedacito de madera liviana de 20 x 20 Cartulina  de 10 x 10 Cable de cobre aislado 1m Brújula, tornillos con guasas Pinzas cocodrilo Cable dos pedazos de diferentes colores y clips.   PROCEDIMIENTO   Envuelve la brújula y la cartulina con el alambre de cobre; fija los extremos a los tornillos de la base de madera.   Para probar la batería, fija con clips dos cables de sus a los tornillos. La aguja de la brújula se moverá. Prueben con una batería nueva y con otra vieja que haya sido muy usada.   Acérquense en los otros grupos y prueben sus trabajos.   PREGUNTAS   1 ¿Se movió la aguja del probador cunado conectaron la pila nueva y luego la vieja?   2 ¿Dónde hubo mayor movimiento con relación a las pilas?   3 ¿Al utilizar su probador en los demás trabajos de los compañeros funcionó?   4 En que trabajos hubo mayor movimiento   5 ¿Qué creen ustedes el papel que desempeña el alambre al ser enrollado en la brújula?   En lo posible tomen fotos en cada uno de los pasos como evidencia.                 CORRIENTE ELECTRICA       EXPERIENCIA 4   MINIBATERIAS     MATERIALES   Monedas de cobre (2) y plata (2) Papel secante en forma cuadrada Agua, sal y un recipiente. Cables de diferentes  colores de 25cm Láminas de zinc y cobre Clips   PROCEDIMIENTO   Usa un par por clase y separa cada pareja con un cuadrado de papel secante, empapado en agua de sal. Fija un cable a la moneda  de  abajo  de cada pareja y otro a la de arriba. Sin que los cables se toquen, ajústalos con clips al probador. Observa si el probador hubo alguna reacción.   También haz una mini batería enterrando una  lámina de cobre y una de zinc en un limón o naranja; luego conéctalo al probador. Observa  la reacción.   PREGUNTAS   1 ¿Notaron la observación en el probador, hasta donde llegó o hacia donde se dirigió?   2 ¿Con esos elementos se produjo una corriente eléctrica?   3 ¿Qué otros elementos podemos utilizar?   4 ¿Qué sucede cuando conectamos los extremos de un alambre a los bornes de una pila?   En lo posible tomen fotos en cada uno de los pasos como evidencia.

Laboratorio Campestre: Un espacio para el despertar de la creatividad y la aptitud científica

Institución Educativa  Liceo Carmelo Percy Vergara Laboratorio Campestre: Un espacio para el despertar de la creatividad y la aptitud científica   Área: Ciencias  Naturales           Grado  11° Asignatura de Física                      Equipo de  trabajo: Tema: Carga Eléctrica                 Tiempo  20  minutos Experiencia 1 Atracción Eléctrica Logro: Comprobar que los cuerpos se electrizan por frotamiento                 Descubrir los tipos de cargas eléctricas y la interacción con estas. Materiales: Un pedazo de tela de paño, lana y seda Dos peinillas plásticas grandes Una lata Una puntilla Pedacitos de papel Granitos de arroz   Procedimiento Hacerle un orificio a la lata en la parte más baja utilizando la puntilla. Pídele a uno de tus compañeros  que tome la lata y le tape el orificio con el dedo y llena la lata con agua. Frota con la peinilla con la tela de paño unos 30 segundos. Quita el dedo del orificio de la lata y acércale la peinilla al chorro sin tocarlo. Observo el fenómeno. Realiza el mismo procedimiento para cada pedazo de tela.   Toma unos pedacitos de papel y riégalos sobre el cuaderno. Frota nuevamente el peine, tomando el mismo tiempo y luego acércaselos a los pedacitos de papel; hazlo  utilizando los distintos pedazos de tela; observa el fenómeno.   Toma ahora las peinillas y pásaselas por los cabellos limpios y secos a dos de tus compañeros, haciéndolo con un tiempo mínimo de 30 segundos; luego acerca las dos peinillas. Observa lo que sucede.   Toma los granitos de arroz y riégalos sobre el cuaderno. Frota nuevamente el peine, tomando el mismo tiempo y luego acércaselos a los granitos; hazlo  utilizando los distintos pedazos de tela.  Observa lo que sucede.   Realizo los siguientes puntos Qué sucedió al frotar la peinilla con los diferentes pedazos de tela y al acercarla: Al chorro del agua. A los pedacitos de papel. A los granitos de arroz. Qué sucedió al acercar las dos peinillas después de habérsela pasado por el cabello de tus compañeros. Realiza un  dibujo que muestre lo observado para cada momento.     Experiencia 2 Lo atrae el peine   Materiales 2 bolitas de icopor 2 metros de alambre dulce Hilo de seda 2 peinillas plásticas grandes Pedazo de tela de paño, seda y lana Barra de vidrio   Montaje Procedimiento Parte el alambre en dos partes iguales y construyo con cada pedazo un soporte como el que muestra el montaje. Elabora dos péndulos con el hilo de seda y las bolas de icopor, como se muestra en el montaje y sepáralos  unos 4cm. Coge la barra de vidrio y frótala con un pedazo de tela de seda y toca una de las bolitas de icopor. Frota nuevamente la barra de vidrio y con ella toca las dos bolitas de icopor. Repita la actividad propuesta en los puntos 3 y 4, pero utilizando las peinillas plásticas y la tela de seda. Después frote las peinillas y las acerca a cada bola de icopor. Frota la barra de vidrio y la peinilla con seda y las acerco a las bolitas de icopor.   No se le olvide estar atento para realizar sus observaciones y dar soluciones a los interrogantes.   Responder ¿Existe alguna interacción entre las esferas de icopor, una vez ubicadas en el soporte?   ¿Qué se observa cuando toca una de las bolas de icopor con la barra de vidrio?, ¿cuando toca las dos con la misma barra?   ¿Cuándo acerca la peinilla frotada a una de las bolas de icopor, qué se observa?   ¿Qué sucedió al acercar las peinillas frotadas a las dos esferas?, ¿por qué se produjo lo anterior?   ¿Qué fuerzas se presentaron cuando se acercaron a las bolas de icopor el peine y el vidrio una vez frotados?, ¿por qué se produjo este fenómeno?       DOCENTES   Sandra Lucia Martínez Mercado Oscar de Jesús Contreras Suárez   Licapeve la más educada