LABORATORIO

DE FISICA I

Tema: Mediciones

Integrantes:

Ayrton Yassef Minaya Ramirez

Profesor: Félix Acevedo Poma

Nº Mesa: 1

Horario: 6 – 8 pm

1. Objetivos : Describir, identificar y reconocer los diversos

instrumentos de medida, e interpretar sus lecturas mínimas.

Describir, entender y aplicar las características de las mediciones directas e indirectas.

Explicar el grado de precisión o/y propagación de incertidumbres en los procesos de medición.

2. Experimento: Medición2.1. Modulo Físico2.2. Diseño2.3. Materiales:

Balanza de tres barras

Calibrador Vernier o pie de rey

Micrómetro o Pálmer

Cilindro metálico

Tarugo de madera

Lamina de plástico

2.4. Rango del trabajo

El grupo hizo el reconocimiento de los instrumentos de medida y

determina su lectura mínima:

Calibrador Vernier Lm = 1/50 mm = 0,02 mm

Micrómetro Lm = 1/100 mm = 0.01 mm

Balanza de tres barras Lm = 1/10 g = 0.1 g

1) Con la balanza, mida las masas del cilindro metálico y la placa

de metal. Tome hasta cinco medidas de cada una:

a) ¿Cómo son las medidas entre sí?

Las mediciones de las masas son muy diferentes, aunque están

hechas ambas, del mismo material la diferencia radica en las

dimensiones de cada cuerpo en este caso las dimensiones del cilindro

metálico son mayores a las de la lamina de plástico.

b) ¿Hay necesidad de tomar más de una medida o basta tomar

sólo una? ¿En qué casos?

No, ya que sea el número de veces que pesemos los cuerpo la balanza

marcará la misma magnitud, y ver dicha magnitud es accesible y las

dudas son mínimas al determinarla.

c) ¿Qué comentario puede formular sobre la balanza utilizada?

En un inicio la balanza utilizada no estuvo del todo calibrada ya que

al colocarla en cero no marco el punto de equilibrio, más la

calibramos de manera adecuada antes de realizar las mediciones.

La balanza utilizada es de tres barras cuya lectura mínima es de 0.05g

2) Con el calibrador vernier proceda a medir el cilindro de metal con

orificio cilíndrico hueco y una ranura que es casi paralelepípeda: mida el

diámetro (D) y la altura (H) del cilindro. Mida el diámetro (do) y la

profundidad (ho) del hueco cilíndrico. Mida las dimensiones del

paralelepípedo hueco o ranura que presenta el cilindro metálico.

a) ¿Cómo son las medidas?

Las magnitudes del diámetro y la altura del cilindro se diferencian

en unos milímetros pero no tanto como en la experiencia en las

masas del cilindro y la lamina de plástico.

En el caso del diámetro y la profundidad del hueco cilíndrico son

unas de las medidas de menor magnitud que hemos medido y

como en el caso del cilindro completo el diámetro tiene mayor

magnitud de la altura.

En el paralelepípedo hueco que presenta el cilindro se observa que

el ancho es la dimensión que tiene menor magnitud, seguido por el

largo y la altura es la dimensión con mayor magnitud.

b) ¿Hay necesidad de tener más de una medida o basta tomar sólo una?

Se debe de tomar más de una medida ya que al medir con el

calibrador vernier una persona se puede equivocar o quizá tenga

mejor visión que otra persona así que se requiere tomar otras

medidas para después sacar un promedio, acompañado de sus

errores respectivos.

c) ¿Qué comentarios puede formular para el caso del vernier utilizado?

Debido a que el vernier es un instrumento de gran precisión las

mediciones realizadas por los 3 observadores fueron muy similares de

lo cual se puede deducir que este instrumento es muy confiable.

Utilizamos un vernier 1/50 cuya lectura mínima es de 0,02mm y su

error instrumental es de 0.01mm que cuenta con una escala fija y una

móvil.

3) Con el micrómetro, mida el espesor de la lamina de plastico y/o metal.

Realice hasta cinco mediciones. Responda:

a) ¿Cómo son las medidas entre sí?

Las medidas que tomamos al ancho de la placa, algunas son parecidas,

se diferencian en 0.01 mm y otras coincidieron.

b) ¿Hay necesidades de tener más de una medida o basta tomar sólo una?

X xi ∆x

Como en el caso del calibrador Vernier hay varios factores que llevan a

que las medidas no sean tan aproximados, uno de los factores que falta

citar en el caso anterior es la habilidad que tiene cada uno para medir.

Por tanto se debe tomar más de una medida.

c) ¿Qué comentarios puede formular para el caso del micrómetro

utilizado?

Utilizamos un micrómetro cuya lectura mínima es de 0.01mm y su error

instrumental es de 0.005mm.

2.5. Datos directos e indirectos

Cuando se tienen, por ejemplo, unas diez medidas directas, expresadas con el mismo valor, entonces la variable que se mide es estable. La medida directa que no tiene un valor único exacto se expresa de la siguiente manera:

Valor real Error o incertidumbre

Medida i-ésima

MedicionMedicion directaEl valor de una

magnitud desconocida se obtiene por

comparacion con una unidad conocida

Medicion indirectaEl valor se obtiene

calculandolo a partir de formulas que se

vinculan una o mas medidas directas

ERRORES EN LAS MEDICIONES DIRECTAS

E rr o res S is t e m á t i c os

Son los errores relacionados con la destreza del operador.

- Error de paralaje (EP), este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición.

- Errores Ambientales y Físicos (Ef), al cambiar las condiciones climáticas, éstas afectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación, resistividad, conductividad, etc.

También se incluyen como errores sistemáticos, los errores de cálculo, los errores en la adquisición automática de datos y otros.

La mayoría de los errores sistemáticos se corrigen, se minimizan o se toleran; su manejo ,en todo caso ,depende de la habilidad del experimentador.

E rr o res d el i n s tr u m e n t o d e me d i c ió n .

Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición:

- Error de lectura mínima (ELM). Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento.

Ejemplo: Lectura mínima de 1/25mm

ELM = 1/2(1/25mm) = 0,02mm

- Error de cero (Eo), es el error propiamente de

los instrumentos no calibrados.

Ejemplo: cuando se tiene que las escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se verá que se encuentra desviada hacia un lado del cero de la escala. Si esta desviación fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura mínima, entonces Eo es Eo= ELM