FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y RECURSOS NATURALES
LABORATORIO DE FISICA
“Informe No1”
J. N. Almeyda Almeyda, K. Alvarez Ccatamayo,
L. J. Amaro Barreto, L. M. Armas Tarazona,
J.L. Campos Menacho, L. Lavado García Milla.
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental, Universidad Nacional del Callao

Resumen
Conexión de interface a la computadora, uso del Data Studio, seleccionando la actividad de “Representar graficamente una ecuación” y colocar las ecuaciones que nos indica las actividades; “Introducción de Datos” y como abrir “Actividades” del Data Studio.

Palabras Claves
Calculadora, variable, resumen, grafica de una ecuación, etc.

1. Introducción
El presente trabajo ha sido elaborado sobre la parte introductoria del programa Data Studio en el cual trata sobre introducir datos y representar graficamente cualquier ecuación ya sea de caracter físico, químico o biológico y poder así comprender la utilidad de este programa.

2. Fundamento Teórico
DESCRIPCION DEL SISTEMA
El sistema data studio provee a través de un software las herramientas para registrar, manipular y analizar datos, adquiridos mediante un conjunto de sensores y dispositivos mecanicos , los cuales seadaptan y configuran dependiendo de la experiencia a realizar.

COMPONESTES DEL SISTEMA
SOFTWARE, son los programas para registro, analisis y manipulación de datos, incluyéndolas ayudas del sistema.
HARDWARE, formando por la tarjeta SCSI, el puerto USB, la interface Science Workshop 750 y el conjunto de sensores.
Los medios físicos necesarios son los siguientes
Interface Science Workshop 750 (modelo CI-7500), es un convertidor de señales diseñado para la recolección de datos, sus características principales son:

Provee tres canales para ingreso de señales analógicas, con un ingreso maximo de 250,000 muestras por segundo.
Posee cuatro canales para registro de señales digitales de 12 Bytes, utilizando amplitudes AC ajustables, con un maximo de 2.4 mV.
Tiene un amplificador de potencia interna de corriente continua, que permite generar funciones de onda arriba de los 300 mV.
Opera mediante una conexión serial con la tarjeta SCSI o bien una conexión de un puerto USB permite adicionalmente generar ondas de corriente alterna, con frecuencias mayores a los 50 KHz.

Sensores, son todos aquellos dispositivos electrónicos, cuya función es transformar parametros físicos, químicos y biológicos en magnitudes eléctricas, a los sensores s e les denomina también transductores. Siendo los mas importantes:

SENSOR DE FUERZA, es un transductor analógico encargado de percibir variaciones de tracción o compresión en un rango de ± 50 N.
SENSOR DE MOVIMIENTO, calcula la variación de lavelocidad y posición de un móvil, midiendo el tiempo de retorno de una señal ultrasónica de alta frecuencia.
SENSOR DE MOVIMIENTO CIRCULAR, determina la velocidad y aceleración angular, registradas mediante el conteo de interrupciones reflexivas de un haz infrarrojo sobre un disco graduado.

ACCESORIOS, se refiere al conjunto de elementos físicos adicionales que facilitan la toma de datos (carriles, poleas, pesas, etc.)
MANEJO DEL SOFTWARE
Existe una secuencia de pasos para que se pueda iniciar el sistema, pasando por las operaciones de montaje y desmontaje de los equipos y sensores, hasta lograr la adquisición y analisis de datos.
VENTANA DE BIENVENIDA, se activa al ingresar al sistema, y en ella aparecen cuatro iconos que corresponden a las actividades que se pueden realizar , esta aparecera que se ve activada la casilla de verificación que se ubica al pie de la ventana, las cuatro actividades posibles son:

Abrir actividad.- Se hace clic sobre el icono Abrir actividad, en la ventana de bienvenida, luego localizamos el archivo que contiene la información (extensión DC) y el programa procede a cargarlo automaticamente.
Introducir datos -Para acceder a esta opción se hace clic sobre el icono Introducir datos en la ventana de bienvenida. Mediante esta actividad el programa permite al usuario realizar un analisis grafico de los datos previamente adquiridos en la ejecución de algún de algún experimento.
Representar graficamente una ecuación Por medio de esta actividad elusuario podra visualizar en pantalla las graficas y puntos tabulados correspondientes a funciones matematicas, las cuales pueden ser editadas utilizando la aplicación para introducir ecuaciones que se activa automaticamente.
Crear experimento En esta etapa el usuario debera realizar la selección, configuración y calibración de los sensores que se emplean para ejecutar la toma de datos; asimismo, tendra a su alcance las herramientas para el analisis de los registros obtenidos.

HERRAMIENTA DE ANALISIS
Las herramientas proporcionadas por el software Data Studio para analizar dato se localizan en la barra de herramientas de cada uno de los graficos y tablas generadas; siendo las funciones mas importantes:
Escala de pantalla y zoom, permite variar de manera rapida y sencilla la escala para los valores mostrados en cada uno de los ejes coordenados.
Herramienta ajustar, esta utilidad se activa oprimiendo el botón ajustar, en la barra del grafico presentada por Data Studio; de inmediato, se despliega un menú indicando los ajustes posibles.
Herramientas estadísticas, se enciende oprimiendo el icono sumatoria en la barra del grafico del sistema.
Herramienta para ubicación de coordenadas (herramienta inteligente), facilita realizar una analisis dato por dato de los valores tanto de, los valores tanto en el eje de las abscisas como en el eje de las ordenadas.
Herramienta para calculo de pendiente, calcula la pendiente de la recta tangente a una proporción seleccionada de la curvagraficada.
Herramienta calculadora, funciona de manera similar a editor, en la actividad representar graficamente una ecuación y permite evaluar datos registrados.
Botón de ajuste de curvas, permite introducir una ecuación de ajuste para los datos seleccionados, o bien puede seleccionarse una preferida.

3. Materiales y Equipos
Computadora Personal
Programa Data Studio instalado
Interface Science Workshop 750
Sensor de movimiento


4. Actividades
4.1 Primera actividad
“Representación grafica de una Ecuación”
Grafica 1

Grafica 2

4.2 Segunda actividad
“Introducir Datos”
Tabla 1



Grafica

4.3 Tercera Actividad
“Abrir Actividad”


5. Cuestionario
1- ¿Por qué la interface debe ser prendida después de prender el computador?
R: Es importante prender la interface porque de lo contrario no podremos utilizar el icono crear experimento y por consiguiente no se podra trabajar ya que es la base para realizar los experimentos requeridos en clase.
2- Sino no se posee la Interface, mencione los pasos que se debe hacer para poder usar el Data Studio. ¿Qué icono de la ventana de bienvenida del Data Studio se puede usar?
R: Cuando no hay interface vamos al icono que dice crear experimento hacemos clic ahí y sale un ventana donde dice no se encontró información y le das en seleccionar, sale otra ventana y también sale lo mismo hasta que sale una ventana con los tipos de interface 750-700-650-600 y eliges la de 750 porque es con la que trabajamos y finalmente damosaceptar.
3- Explique los pasos para exportar una imagen realizada en Data Studio.
R: Entramos al programa Data Studio, abrimos la actividad que deseamos, vamos al menú Pantalla, clic en la opción exportar imagen. La imagen que deseamos esta guardada.
4- Mencione los sensores que se usaran en el laboratorio de Física I. Explique a nivel basico que es la “calibración de un sensor” e indique cuales de los sensores que se usaran se deben calibrar.
R: Estos son los sensores que seran utilizados en el laboratorio de Física I:
Barómetro, Electrodo de ion selectivo, Electrómetro (basico), Force platform, Sensor de aceleración, Sensor de aceleración, Sensor de baja presión, Sensor de campo magnético, Sensor de carga sensor de conductividad, Sensor de corriente, Sensor de corriente alta, Sensor de dióxido de carbono, Sensor de ECG, Sensor de fuerza, Sensor de fuerza (alumno), Sensor de humedad relativa, Sensor de luz, Sensor de oxígeno disuelto
- Los que se deben calibrar son los sensores de movimiento y fuerza; con un ajuste de estos para su buena medición:
Para calibrar sensor necesitamos instalarlo en la interfaz virtual y en la real. En seguida pulsamos dos veces el botón izquierdo del ratón en la imagen del sensor que aparece conectado a la interfaz virtual.
5- ¿Qué magnitudes físicas puede medir el sensor de movimiento? ¿Se pueden mostrar las graficas que mide el sensor de forma simultanea?
R: Las magnitudes físicas que se pueden medir son la distancia y el tiempo. Sí sepueden mostrar las graficas.
6- ¿Se puede usar los sensores para medir la velocidad del agua que circula por un canal?
Sí, porque al poner el sensor dentro del agua la velocidad que este alcanza vendría a ser la velocidad del agua.

7- En el movimiento rectilíneo uniforme variado de un cuerpo que se ubica inicialmente en el origen y se mueve sobre el eje X, su rapidez en función del tiempo es
V = 3.7 + (7.1 * t)
A partir del icono “Representar graficamente una ecuación” del Data Studio. Hallar y presentar con su respectiva grafica
a) Rapidez para un tiempo de 6s usando la herramienta inteligente. ¿Cómo es con respecto a la rapidez que se obtiene al reemplazar el valor del tiempo en la ecuación?
R: 46.3 m/s.
b) La rapidez para un tiempo de ½ hora (1800s) usando la herramienta inteligente
R: 1800.212s – 12831.52m/s
c) El valor del recorrido con la herramienta “estadistica” en la opcion “area” para un tiempo de 6s. Compare este valor con el obtenido al reemplazar el valor del tiempo con la ecuacion de posicion final:
X=X0 + V0 (t- t0) + ½ a (t-t0)2
R: Para V0= 3.7m/s , t=6s, a= 7.1 m/s2
X=150m

8- En el movimiento rectilineo uniforme variado de un cuerpo que se ubica inicialmente en el origen y se mueve sobre el eje X, su posicion final en funcion del tiempo es:
X= 0.15 + (0.02 * t) + (0.75 * (t^2))
A partir del icono “Representar graficamente una ecuación” del Data Studio. Hallar y presentar con su respectiva grafica:
a) Posición para un tiempo de 2s usando laherramienta inteligente. ¿Cómo es con respecto a la posición que se obtiene al remplazar el valor tiempo en la ecuación?
R: 3.190 m
b) La posición para un tiempo de 1/6 hora (600s) usando la “herramienta inteligente”
R: 270413.176m
c) Usando la ecuación de posición final escriba la ecuación de la velocidad final: V=V0 + at
R: V= 0.15 + (0.75 * t)
9- Describa las utilidades de las herramientas que aparecen en las graficas.
R: AJUSTE DE PANTALLA: volver a la imagen. ACERCAMIENTO: orientar cada vez mas de cerca la grafica. ALEJAMIENTO: enfocar de lejos la grafica. ACERCAMIENTO SELECTIVO: enfoca de cerca una parte específica de la grafica. AJUSTE DE ESCALA. UBICACIÓN DE COORDENADAS: determina el valor de la variable X e Y. PENDIENTE: permite hallar la pendiente de un punto de la grafica. AJUSTES: permite graficar una función que este lo mas próximo a los puntos dados. CALCULADORA: genera nuevas magnitudes físicas a partir de otras. NOTAS: se pueden guardar comentarios dentro de las graficas. ESTADÍSTICA: obtener datos con la pendiente, ejemplo: promedio, medio, mínimo, maximo. ADICIONAR: oculta o muestra los datos. REMOVER DATOS: se encarga de eliminar. CONFIGURACIÓN: sirve para eliminar la retícula, las líneas.
10- Describa las utilidades de las herramientas que aparecen en las tablas.
R: MOSTRAR TIEMPO: cronometrar los movimientos. ESTADISTICA: para obtener datos con la pendiente, ejemplo: promedio, medio, mínimo, maximo. BLOQUEAR FILAS: impedir el funcionamiento de las filas.EDITAR DATOS: escribir los datos de valores de la función. INSERTAR FILAS: añadir filas. SUPRIMIR FILAS: borrar las filas. AGREGAR O QUITAR DATOS: colocar o suprimir datos dentro de una función. CONFIGURACIÓN: sirve para eliminar la retícula, las líneas.
11- Describa las utilidades del botón resumen
R: Permite observar todas las aplicaciones realizadas.
12- Abra el archivo de la segunda actividad y realice un ajuste lineal y luego un ajuste cuadratico. ¿Cual de los dos ajustes es el mas conveniente para la grafica?
R: El ajuste cuadratico es el mas conveniente porque tiene menos distancia de separación entre los puntos pertenecientes al grafico.
13- ¿El software Data Studio se puede aplicar para el analisis de medidas en química, Biología e Ingeniería?
R: Con Data Studio se puede crear y realizar experimentos de Ciencias generales, Biología, Física y Química de cualquier nivel de estudio. El sistema Data Studio provee a través de un software las herramientas para registrar, manipular y analizar datos adquiridos mediante un conjunto de sensores y dispositivos mecanicos, los cuales se adaptan y configuran de la experiencia a realizar.
6. Conclusiones
El Data Studio permite crear graficos de diversas funciones con el empleo de diferentes iconos. El empleo del Data Studio se puede abrir de diferentes maneras haciendo uso del icono que sale al comienzo o con el empleo del icono archivo. El uso del Data Studio junto con el sensor permite calcular los movimientos del cuerpo analizado.