Pregunta 2ab: respuesta libre del examen AP Physics 1 (AP de Física 1) de 2015

muchos estudiantes quieren saber qué se consume en un foco incandescente cuando está en serie con una resistencia corriente energía o ambas a ellos se les ocurren dos preguntas en un segundo salen menos electrones de los que entran al foco cambia la energía potencial de los electrones mientras se encuentran dentro del foco la primera pregunta tiene que ver con la medida de corriente la corriente es cuánta carga por segundo pasa en cierta parte de nuestro circuito así que la carga por segundo también podemos pensarla como electrones por segundo entonces usaremos la corriente para responder a la primera pregunta y la energía potencial eléctrica de los electrones es el cambio en el voltaje o caída de voltaje cuando pasamos de un lado a otro en el circuito los estudiantes tienen una fuente de energía ajustable cable cubierto resistencias interruptores voltímetro amperímetro y otro equipo estándar de laboratorio supón que la fuente de energía y el voltímetro están marcados con incrementos de décimas de volts y el amperímetro tiene incrementos de centésimas de amperes describe el procedimiento experimental que puede realizarse para responder a las preguntas 1 y 2 en su descripción indica las medidas que realizar y as y cómo usarías el equipo para realizar las incluye un diagrama de tu configuración incluye etiquetas para cada elemento vamos a resolver este primer inciso aquí abajo vamos a dibujar nuestra fuente de poder que si mal no recuerdo nos dijeron es ajustable muchos estudiantes quieren saber qué se consume en un foco incandescente cuando está en serie con una resistencia vamos a tratar de dibujar esto vamos a dibujar solamente el circuito sin ningún aparato tiene una fuente de poder variable así lo dibujamos esta es la terminal positiva y esta es la negativa y ahora dibujamos el resto del circuito sin ningún aparato de medición aún así que esto lo ponemos en serie con una resistencia continuamos dibujando el circuito y aquí ponemos nuestro foco incandescente hay varios símbolos para representar esto pero yo lo voy a dibujar así una curva continua a la que después le dibujar un círculo alrededor y termino de dibujar el circuito lo mejor que puedo ya que nos piden un diagrama de nuestra configuración aquí tenemos nuestro foco incandescente aquí está nuestra fuente de poder y para indicar que es una fuente variable le pongo una flecha diagonal encima este es el circuito que acabo de configurar pero quiero usar voltímetros y amperímetro para poder medir lo que ocurre con nuestros electrones cuando pasan por el foco la convención es dibujar la corriente que sale de la terminal positiva y que va hacia la terminal negativa pero nosotros sabemos y si no lo saben los invito a que vean los vídeos que tenemos en casa de mí respecto que lo que ocurre realmente es que los electrones salen de la terminal negativa hacia la terminal positiva pero en general cuando hablamos de corriente denotamos que la convención es dibujar la corriente saliendo de la terminal positiva hacia la terminal negativa aunque sabemos que los electrones viajan en el sentido opuesto la primera pregunta es tenemos diferente cantidad de electrones antes de que entren al foco comparado con la cantidad de electrones que salen del foco la forma en que podemos medir esto es tomar la corriente en ambos lados del foco y la forma de hacer esto es insertar amperímetro en serie a cada lado del foco hacemos espacio para insertar nuestros amperímetro aquí tenemos un amperímetro para medir la corriente de este lado le ponemos una y por este otro lado ponemos otro amperímetro con esto vamos a medir la corriente a ambos lados del foco así que estos miden la corriente que entra y sale del foco y también nos interesa la caída de voltaje por lo que vamos a poner un voltímetro y lo vamos a poner en paralelo con el foco así que vamos a dibujar el voltímetro para que así lo dibujamos y lo vamos a usar para medir la caída de voltaje de un lado del foco al otro así que esto mide la caída de voltaje aquí ya tenemos nuestro diagrama quien más tenemos que hacer nos dice describe el procedimiento experimental que puede realizarse para responder a las preguntas 1 y 2 en su descripción indica las medidas que realizar y as y cómo usar y asia el equipo para realizar las incluye un diagrama de tu configuración incluye etiquetas para cada elemento así que mi descripción es colocar a perímetros en serie con el foco 1 antes del foco 1 antes del foco y otro después del foco si tenemos la misma corriente en ambos lados entonces quiere decir que hay la misma cantidad de electrones que entran y salen del foco así que si la corriente es la misma en ambos lados entonces tendremos la misma cantidad la misma cantidad de electrones por segundo que entran y salen si las corrientes si las corrientes son diferentes entonces la tasa de electrones que pasan es diferente aquí tenemos el primer enunciado que nos piden en un segundo salen menos electrones de los que entran al foco si los amperímetro se miden en la misma corriente entonces tendremos la misma cantidad de electrones por segundo que entran y salen del foco si los amperímetro tienen mediciones diferentes entonces tendremos diferentes cantidades de electrones ahora para el enunciado 2 ponemos que esto es para el enunciado 1 es la prueba del enunciado 1 este es mi procedimiento para el enunciado 2 prueba del enunciado 2 creo que ustedes saben a qué me refiero pero lo escribo de todas maneras porque ustedes tendrán que hacerlo si realizan este examen así que aquí escribo colocar voltímetro en paralelo con el foco si mide una caída de voltaje entonces como dice el enunciado cambia la energía potencial de los electrones mientras se encuentran dentro del foco entonces la energía potencial de los electrones cambia normalmente no escribo tanto de otra manera esto no ocurre así que escribo si no hay caída de voltaje entonces no cambia la energía potencial eléctrica eléctrica y listo ya tenemos el inciso a dibujar un diagrama con claridad midiendo la corriente que entra y que sale del foco si vemos esto desde el punto de vista de los electrones los electrones entran por la derecha y salen por la izquierda de cualquier manera los electrones por segundo afectan a la corriente si la corriente es la misma tendremos la misma cantidad de electrones por segundo y si la corriente es diferente entonces tendremos diferente cantidad de electrones por segundo que entran y salen del foco y esto mide la energía potencial eléctrica a través del foco si medimos un voltaje aquí entonces significa que está cambiando la energía potencial eléctrica de un lado del foco al otro me voy a detener aquí y creo que ya respondí parte del inciso b también bueno de hecho respondí todo el inciso b explica como la información obtenida con el experimento que describes puede usarse para responder la pregunta 1 y explica cómo la información obtenida en el experimento que describes puede usarse para responder la pregunta 2 así que ya resolvimos los incisos a yb vamos a escribirlo esto es a y ve aquí tenemos el diagrama si ustedes están resolviendo este examen y tienen algo de tiempo pueden poner más etiquetas a este diagrama pero si tienen poco tiempo pueden dejarlo así y evitar poner mucho detalle