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23 de Octubre de 2015, Antofagasta
MEDICIÓN DE
DENSIDAD
Integrantes: Frez S. Yohana.…
Vallejos M. Camila.
Profesor: Lastra P. Freddy...
Física I
Ingeniería Civil en Procesos
Minerales
Objetivo
Aplicar los criterios de cifras significativas en operaciones con números
experimentales.
Reforzar el uso del vernier y del tornillo micrométrico.
Materiales
Tornillo micrométrico.
Vernier.
Balanza.
Golilla.
Procedimiento
Primero se deberá obtener el diámetro externo e interno de la golilla y para ello se
utilizará el vernier, se deberá medir 5 veces el diámetro interno y externo, cada
medida debe ser realizada en una posición diferente, para lograr obtener una
medida promedio. Luego de realizar las medidas correspondientes a los diámetros
se masa la golilla, y se utiliza el tornillo micrométrico para medir el espesor,
igualmente se deberá realizar 5 veces para el mismo propósito y en posiciones
diferentes. Al momento de realizar los cálculos se deberá hacer las respectivas
conversiones unidades a cm, puesto que el tornillo micrométrico mide en
milímetros (mm) igual que, el vernier y los datos deben trabajarse en cm. Una vez
obteniendo los datos correspondientes, se masará la golilla y se calculará el
volumen, para finalmente obtener su la densidad.
Fuentes de error
Existen posibles factores que pueden afectar los datos obtenidos en la parte
experimental.
Error de paralaje: Es el error más común es el de las medidas del vernier y
el tornillo micrométrico, la vista de uno puede no ser exacta y puede variar
en algunos grados, posición, etc.
Surcos en el objetivo medido: Al medir el interior de la golilla las medidas
eran diferentes y al observar de cerca se vieron pequeños surcos o
desgaste del material. En este caso no varía demasiado los datos, pero en
instrumentos más sensibles puede que el error sea mayor.
Margen de error del instrumento: Todos los instrumentos tienen un
margen de error de ± “x” cantidad, este dato no afecta mucho en medidas
grandes, pero sí, si se requiere trabajar en unidades pequeñas.
Desgaste del instrumento: El instrumento ha de haber sido usado más de
una vez por lo cual con el tiempo empezó a desgastar el material lo que
puede producir fallos al momento de medir. En este caso se puede llegar a
producir grandes variaciones dependiendo del desgaste.
Cálculos
Datos del diámetro externo de la golilla, medidos a partir del uso del Vernier con
un error de 0,02 (mm).
25,36 (mm).
25,34 (mm).
25,24 (mm).
25,34 (mm).
25,32 (mm).
Luego se convirtieron los datos de mm a cm.
25,36 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10 (𝑚𝑚)= 2,536 (𝑐𝑚).
25,34 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑐𝑚)= 2,534 (𝑐𝑚).
25,24 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 2,524 (𝑐𝑚).
25,34 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 2,534 (𝑐𝑚).
25,32 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 2,532 (𝑐𝑚).
Entonces se obtiene el promedio del diámetro externo para su posterior uso:
𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =2,536(cm) + 2,534(cm) + 2,524(cm) + 2,534(cm) + 2,532(cm)
5
= 2,532 (𝑐𝑚)
Datos obtenidos del diámetro interno de la golilla, medidos a través de un Vernier,
con un margen de error de 0,02 (mm).
9,96 (mm).
10,04 (mm).
10,06 (mm).
9,98 (mm).
9,94 (mm).
Los datos obtenidos se convierten de mm a cm.
9,96 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 0,996(cm).
10,04 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 1,004(cm).
10,06 (mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)= 1,006(cm).
9,98 (mm).∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,998(cm).
9,94 (mm).∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,994 (cm)
A continuación se obtendrá el promedio del diámetro interno:
𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =0,996(𝑐𝑚) + 1,004(𝑐𝑚) + 1,006(𝑐𝑚) + 0,998(𝑐𝑚) + 0,994(𝑐𝑚)
5
= 1,00 (𝑐𝑚)
Datos obtenidos a partir de la medición del espesor de la golilla, la medición se
hizo con un tornillo micrométrico con un error de 0,01(mm).
1,58(mm).
1,62(mm).
1,58(mm).
1,59(mm).
1,60(mm).
Luego se convierten los datos de mm a cm.
1,58(mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,158(cm).
1,62(mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,162(cm).
1,58(mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,158(cm).
1,59(mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,159(cm).
1,60(mm)∗1(𝑐𝑚)
10(𝑚𝑚)=0,160(cm).
Ahora se promedian los datos del espesor.
𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =0,158(𝑐𝑚) + 0,162(𝑐𝑚) + 0,158(𝑐𝑚) + 0,159(𝑐𝑚) + 0,160(𝑐𝑚)
5
= 0,159(𝑐𝑚)
Luego de realizar las conversiones y obtener los promedios necesarios, se debe
de masar la golilla, la balanza tiene un error de 0,34g.
Masa de golilla = 7,33 (g).
Luego a partir de la fórmula del volumen de la golilla se obtendrá su volumen.
.
𝑉 =𝜋 ∗ 𝑒(𝑑𝑒
2 − 𝑑𝑖2)
4=
𝑉 =𝜋 ∗ 0,159(𝑐𝑚) ∗ [(2,532 𝑐𝑚)2 − (1,00𝑐𝑚)2]
4=
= 0,676𝑐𝑚3
Ahora, después de obtener el volumen de la golilla se puede calcular la densidad
del objeto medido.
𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝜌 =7,33 (𝑔)
0,676 (𝑐𝑚3 )= 10,8(
𝑔
𝑐𝑚3)
¿Cuál es el propósito de la experiencia?
El propósito de esta experiencia fue utiliza de forma práctica las cifras
significativas, realizando cálculos a partir de datos reales, así también lograr
apreciar los distintos márgenes de errores que existen al momento de medir. Y no
menos importante fue utilizar distintos instrumentos de medición, cada uno con
una sensibilidad distinta.
Conclusión
Finalmente se concluye, que los objetivos fueron cumplidos de manera que al
desarrollar el laboratorio ya cumplimos al menos con la mitad de los objetivos, los
cuales eran aprender a utilizar el vernier y tornillo micrométrico, y al realizar el
informe con los respectivos datos y la utilización las operaciones de cifras
significativas y redondeo.