Ingenieria

Demostración del principio de Arquímedes.
Eduardo Caviedes Aedo, 201004738-5, Eduardo.caviedes@alumnos.usm.cl, Grupo 413-A
Iván Oyarce Dragón, 201004787-3, Ivan.oyarce@alumnos.usm.cl, Grupo 413-A
Laboratorio de Física 140, UTFSM, Campus Santiago

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Resultados
Reflexión

En base al montaje experimental, se realizan las medicionescorrespondientes a la reflexión del ángulo. Se mide el ángulo incidente con respecto a una normal ubicada en una circunferencia graduada con rangos de medición de 0 a 360º y una resolución de 1º. A continuación se presenta la tabla de valores para el ángulo incidente y el ángulo reflejado, cuando el haz de luz pasa del aire al cristal del prisma. (Ver tabla 1).
θincidente ±1 [º] | θreflejado±1 [º] |0 | 0 |
10 | 10 |
20 | 20 |
30 | 29 |
40 | 41 |
50 | 49 |
60 | 59 |
70 | 70 |
80 | 80 |
90 | 90 |
Tabla [ 1 ]: muestra una relación de igualdad entre ángulo incidente y reflejado, cuando un haz pasa de el aire al cristal.
En este segundo caso se presentan datos similares a los anteriores, sin embargo en este caso el haz de luz pasa desde el medio cristalino al aire.θincidente ±1 [º] | θreflejado±1 [º] |
0 | 0 |
5 | 5 |
10 | 11 |
15 | 16 |
20 | 21 |
25 | 26 |
30 | 32 |
35 | 37 |
40 | 42 |
44 | 46 |
Tabla [ 2 ]: Al igual que la tabla uno muestra la relación de igualdad entre ángulo incidente y ángulo reflejado del haz, sin embargo esta vez se pasa del medio cristalino al aire

Refracción y ley de Snell
De igual forma se realiza la mediciónde los ángulos, con el mismo instrumento, sin embargo en este caso se mide el ángulo de incidencia, el de refracción, y en la tabla se añaden cuatro columnas de las cuales dos de ellas son la conversión de los ángulos de incidencia y refracción a radianes (Ver apéndice 1), y las otras dos son los senos de los ángulos, en radianes.
Al igual que en la parte anterior la tabla 4 presenta losvalores para la refracción desde el aire hacia el medio cristalino. A continuación la tabla, resumida con las columnas de ángulos de incidencia y refracción en radianes, y sus respectivos senos (tabla completa en apéndice 2):
θi ±1 [º] | θr ±1 [º] | Sin(θi) | Sin(θr) |
0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
0,17 | 0,12 | 0,17 | 0,12 |
0,35 | 0,23 | 0,34 | 0,22 |
0,52 | 0,31 | 0,50 | 0,31 |
0,70 |0,45 | 0,64 | 0,44 |
0,87 | 0,51 | 0,77 | 0,48 |
1,05 | 0,58 | 0,87 | 0,54 |
1,22 | 0,65 | 0,94 | 0,60 |
1,40 | 0,68 | 0,98 | 0,63 |
1,57 | 0,72 | 1,00 | 0,66 |
Tabla [ 3 ]: resumen de los datos medidos cuando un haz se refracta del aire al prisma.
Posteriormente se realizan las mediciones de la misma forma sin embargo el haz se refracta desde el prisma al aire, al igual que en elresultado anterior la tabla completa esta en el apéndice 3:
θi ±1 [º] | θr ±1 [º] | Sin(θi) | Sin(θr) |
0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
0,09 | 0,12 | 0,09 | 0,12 |
0,17 | 0,26 | 0,17 | 0,26 |
0,26 | 0,40 | 0,26 | 0,39 |
0,35 | 0,56 | 0,34 | 0,53 |
0,44 | 0,68 | 0,42 | 0,63 |
0,52 | 0,86 | 0,50 | 0,75 |
0,61 | 1,06 | 0,57 | 0,87 |
0,70 | 1,34 | 0,64 | 0,97 |
0,77 | 1,57 | 0,69 | 1,00|
Tabla [ 4 ]: resumen de los datos medidos cuando un haz refracta del prisma al aire.
Luego se grafica la relación, Sin(θr) en función de Sin(θi) para ambos casos, a continuación los gráficos:

Gráfico [ 1 ]: muestra una relación lineal entre las variables, para el caso en que el rayo refracta del aire al prisma. La pendiente es una constante.

Gráfico [ 2 ]: la misma relaciónanterior, sin embargo las pendientes son diferentes, en este caso el haz refracta desde el prisma hacia el aire.

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Discusión y Análisis

Reflexión
En la reflexión la teoría nos sugiere que el ángulo incidente es igual al ángulo de reflexión en la tabla 1 se observa que los ángulos de reflexión son prácticamente iguales, la diferencia es por...