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.