Search

L’aprenentatge dels conceptes físics per part de l’alumnat es pot assolir d’una manera més significativa si les classes teòriques s’acompanyen d’experiències que permeten il·lustrar-lo de forma pràctica. En aquest treball, s’hi proposa un experiment per a mesurar la velocitat del so en l’aire, on s’utilitza el concepte d’ones estacionàries en un tub semitancat. Consisteix en la generació i l’emissió d’ones sonores d’una determinada freqüència a la part oberta del tub, mitjançant un telèfon mòbil, i mesurar la intensitat del so de l’ona sonora reflectida amb un altre telèfon mòbil. El senyal acústic, en rebotar al fons del tub, produeix una ona estacionària només per a determinades llargàries del tub. En aquesta situació hi ha una relació entre la freqüència de ressonància de l’ona sonora incident, la longitud del tub i la velocitat de propagació del so en l’aire. I si determinem experimentalment la longitud del tub i la freqüència de ressonància és possible obtenir la velocitat del so en l’aire.

La realització d’experiments de física utilitzant noves tecnologies és sovint més atractiva per als estudiants que els experiments convencionals. En aquest treball usem la targeta de so d’un ordinador per a mesurar el temps que transcorre entre dos sons. Hem portat a terme dos experiments per a calcular l’acceleració de la gravetat, on hem utilitzat la targeta de so de l’ordinador i el programa Audacity de gravació i edició de sons. El primer experiment es basa en la cinemàtica del tir parabòlic d’un cos, mentre que el segon experiment està basat en la llei d’inducció de Faraday quan un imant cau per un tub no metàl·lic on hi ha espires enrotllades. D’aquesta manera, hem obtingut l’acceleració de la gravetat mitjançant un procediment diferent a l’habitual en els laboratoris de física. També hem demostrat experimentalment que el temps de caiguda d’un cos no depèn de la seua velocitat horitzontal inicial ni de la seua massa, error molt comú entre els estudiants.

La realització pràctica d’experiments és fonamental en qualsevol disciplina científica. Per això, en aquest treball exposem una sèrie d’experiències de física senzilles i sorprenents que ens permetran reforçar diversos conceptes físics d’una manera amena, utilitzant materials molt assequibles i barats. Amb la realització d’aquests experiments volem estimular la curiositat de l’alumnat i el plaer per la investigació i el descobriment de nous fenòmens físics. Aquestes experiències estan adreçades tant a estudiants d’educació secundària i batxillerat com a alumnes dels primers cursos d’universitat. Hem dissenyat i dut a terme experiències de diversos camps de la física, entre els quals hi ha algunes pràctiques per a posar de manifest la conservació del moment lineal, o l’efecte Coandă en fluids en moviment, i també experiments de física atòmica relacionats amb l’emissió atòmica en l’espectre visible, que posen de manifest la quantització de l’energia dels nivells atòmics. Amb aquestes experiències volem motivar els alumnes en l’estudi i l’interès per la física des d’una perspectiva diferent de l’habitual.

Aquesta obra és un quadern de pràctiques de Física Aplicada. Les practiques que el formen han sigut triades perquè puguen ser fàcilment adaptades als continguts d’algunes de les assignatures de Física que s’imparteixen als nous plans d’estudi de grau. El caràcter generalista de l’obra, així com l’acurada selecció dels temes tractats, fan que siguen unes pràctiques ideals per als primers cursos universitaris. Servei de Promoció del Valencià, Universitat d'Alacant; Conselleria d'Educació.

Aquest llibre conté més d’un centenar de problemes de física, que cobreixen gran part dels continguts típics que s’imparteixen en una assignatura de Física, en els primers cursos d ’una carrera científica o tècnica. La selecció del material no s’ha fet pensant d’oferir ni molts problemes ni que aquests siguen originals, sinó que hem fet èmfasi en el procediment sistematizat i detallat de la seua resolució. Per fer això hem seguit la metodologia consistent a: (i) descriure breument l’enunciat, amb símbols i dibuixos, per a saber si hem entés bé allò que ens demana l’enunciat, (ii) planificar el camí que seguirem per a trobar la solució, seleccionant les relacions físiques adients en cada cas, (iii) executar els càlculs i resoldre les equacions fins a arribar al resultat final, i, per últim, (iv) comprovar que el resultat al qual hem arribat està bé o que, almenys, siga raonable.