APRENDIENDO A MEDIR

Fis. Abraham Vilchis Uribe Verano 2003 Objetivos. Al finalizar esta prctica el alumno ser capaz de:

Asignar error a diferentes aparatos de medicin como son: vernier, palmer, bscula, cronmetro digital, cronmetro analgico, flexmetro, probeta graduada y termmetro de mercurio; reportando correctamente sus valores.

Establecer similitudes y diferencias entre mediciones directas reproducibles, mediciones directas no reproducibles y mediciones indirectas, escribiendo una lista con, al menos, cinco diferencia y cinco similitudes entre estos tipos de medicin.

Asignar intervalos de error o confianza a los distintos tipos de mediciones: directas reproducibles, directas no reproducibles e indirectas, reportando correctamente sus valores.

Reportar correctamente una medicin utilizando el formato estndar. Habilidades a desarrollar. Al finalizar esta prctica, el alumno ser capaz de:

Descubrir la manera en que opera un aparato de medicin observando sus distintas partes constitutivas, escalas, errores, y precauciones de uso.

Manejar correctamente diferentes aparatos de medicin: vernier, palmer, bscula, cronmetro digital, cronmetro analgico, flexmetro, probeta graduada y termmetro de mercurio, describiendo sus partes principales, su forma de uso y precauciones.

Adquirir datos experimentales confiables asignndoles sus intervalos de error. Escribir datos experimentales de manera sistemtica elaborando correctamente tablas,

descripciones y clculos. Analizar la confianza de los datos experimentales adquiridos comparando entre s los

diversos resultados de los diferentes procesos de medicin.

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Preguntas Pre-Laboratorio: contesta antes de realizar la prctica de acuerdo con lo visto en clase y efectuando una pequea investigacin.

1. Qu es medir? 2. Cmo se expresa una medicin?

3. Qu entiendes por medicin directa reproducible?

4. Qu entiendes por medicin directa no reproducible?

5. Qu entiendes por medicin indirecta?

6. Qu entiendes por error de medicin?

7. Para qu sirve escribir el error en las mediciones?

Introduccin

Medir es un proceso mediante el cual se busca asignar un nmero a una cantidad fsica determinada. Para ello se elaboran una serie de modelos que nos permiten asignar tales nmeros de una manera unvoca, reproducible e invariante. Estos modelos incluyen la definicin de patrones de medicin que van a controlar la adquisicin de datos tales que, al medirlos bajo las mismas circunstancias experimentales, arrojen resultados significativos estadsticamente iguales. Se habla aqu de igualdad y significacin estadstica debido a que no se puede conocer el valor real o verdadero de una cantidad fsica determinada, solamente se le puede estimar debido a que en todo proceso de medicin se cometen errores. Una manera de lidiar con tales errores es reportar las cantidades medidas de la siguiente manera:

x = x Ix u Nombre de la cantidad = valor central o promedio error todo en las mismas

unidades y con las cifras significativas

adecuadas. Regresar a: (Procedimiento II.1)

El nombre de la cantidad se escoge segn el proceso que se est llevando a cabo. Cuando se

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mide una longitud utilizaremos la letra L para nombrarla; o bien, si estamos midiendo masa usualmente se utiliza la letra m; para el tiempo se utiliza la letra t, etctera. El valor promedio se calcular de acuerdo al tipo de medicin efectuada y podr ser el promedio aritmtico o un valor central (Ver apndice) El error se asignar de acuerdo al tipo de medicin efectuada ya sea medicin directa reproducible, medicin directa no reproducible o medicin indirecta (ver apndice). Las unidades nos las dar el propio aparato o la ecuacin de definicin de la cantidad especfica (Ver apndice). La cifras significativas las dar, usualmente, el aparato de medicin (Ver apndice).

Por ejemplo, se midi el consumo de combustible para un automvil compacto y se obtuvo:

C = 18 1 km/L. Donde C nombra al consumo; 18 km/L, es el valor promedio del consumo;

1 km/L, es el error en la medicin del consumo; donde ambas cantidades estn medidas en las

mismas unidades, kilmetros por litro: km/L. El consumo se report en enteros, sin decimales,

porque ese fue el resultado de la medicin y no se conocen ms cifras, por lo tanto, las cifras

significativas que se conocen del consumo involucra hasta enteros nicamente.

En el transcurso de esta prctica se ensayarn los distintos procesos para poder medir y reportar con el formato estndar las cantidades ms habituales a las que se enfrentar un ingeniero. De igual manera se deber estar muy atento a la forma y procedimiento para el correcto manejo de los diversos aparatos de medicin.

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ACTIVIDADES: Para cumplir los objetivos propuestos se va a necesitar el siguiente material,

y desarrollar muy cuidadosamente las actividades propuestas

MATERIAL: 1) vernier, 2) palmer, 3) bscula, 4) cronmetro digital, 5) cronmetro analgico, 6) flexmetro, 7) probeta de 100 ml, 8) probeta de 250 ml, 9) vaso de precipitados de 500 ml, 10) termmetro de mercurio de 100 C, 11) cilindro de aluminio, 12) prisma de aluminio, 13) esfera, 14) pelota de softbol, 15) hilo (30.0 cm), 16) diez tapones de plstico, 17) papel milimtrico (30.0 cm2), 18) escuadras transparentes. 8

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14 6 4

1 12

2 5

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1113 116

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3

915

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I Asignando error a diferentes aparatos de medicin y reportando correctamente sus valores. ANOTA CON MUCHO CUIDADO TODOS LOS DATOS QUE SE TE PIDEN PARA CADA APARATO DE MEDICIN. BSCULA: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas.

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3

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Plato [ ]; Brazos ranurados [ ]; Soporte [ ]; Equilibradores [ ]; Indicadores de cero y de nivel [ ]; Tornillo de calibracin [ ]; Pivote para aumentar la escala [ ]. Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa: Marca: Escala(s): Mnima escala: Incertidumbre absoluta: Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor: Breve procedimiento de uso:

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?: Cmo se lee?: Cmo se sujeta?: Qu se puede medir?: Precauciones bsicas:

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FLEXMETRO: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas. Cuerpo [ ]. Seguro [ ]. Clip (indicador de cero) [ ]. Cinta con escalas [ ].

1

3

2

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Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa: Marca: Escala(s):

Mnima(s) escala(s): Incertidumbre(s) absoluta(s): Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor: Breve procedimiento de uso:

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?:

Cmo se lee?: Cmo se sujeta?: Qu se puede medir?: Precauciones bsicas:

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TERMMETRO: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas.

1

2

3

Cuerpo con escalas [ ]; Bulbo de mercurio[ ]; Capilar [ ]. Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa: Marca: Escala: Mnima escala: Incertidumbre absoluta: Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor: Breve procedimiento de uso:

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?:

Cmo se lee?:

Cmo se sujeta?:

Qu se puede medir?:

Precauciones bsicas:

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VASO DE 500 ml: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas. Cuerpo [ ] Dosificador [ ] Escala [ ]

Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa:

2

3

1

Marca Escala(s) Mnima(s) escala(s)

Incertidumbre(s) absoluta(s):

Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor: Breve procedimiento de uso:

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?:

Cmo se lee?:

Cmo se sujeta?: Qu se puede medir?: Precauciones bsicas:

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PROBETA DE 250 ml: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas. Base [ ] Cuerpo con escalas [ ] Dosificador [ ]

Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa:

Marca:

Escala:

Mnima escala:

Incertidumbre absoluta:

Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor:

Breve procedimiento de uso:

1

2

3

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?:

Cmo se lee?: Cmo se sujeta?: Qu se puede medir?: Precauciones bsicas:

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PROBETA DE 100 ml: observa la foto y seala sus partes principales relacionando el nmero con el nombre de cada una de ellas.

Base [ ] Cuerpo con escalas [ ] Dosificador [ ]

Anota los siguientes datos observando cuidadosamente el aparato que tienes en tu mesa:

Marca:

Escala:

Mnima escala

Incertidumbre absoluta:

Tolerancia: NO [ ] S [ ]; Valor:

Breve procedimiento de uso:

1

2

3

Est calibrado? [ ] S [ ] NO; entonces, qu se debe hacer?:

Cmo se lee?: Cmo se sujeta?: Qu se puede medir?: Precauciones bsicas:

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CRONMET