1ER LABORATORIO DE FÍSICA I

MEDIDAS DE LONGITUD, ÁREA Y VOLUMEN

LUIS MARTÍNEZ, LUIGGIS MEDINA, MIGUEL MÉNDEZ, FARID VIDES

LICENCIATURA EN FÍSICA

RESUMEN

Muchos son los instrumentos utilizados en laboratorio para realizar mediciones, cada uno con diferentes características y escalas para una mejor precisión al momento de recopilar datos. En esta oportunidad se utilizó el pie de rey para determinar las longitudes y de ser posibles áreas y volúmenes de cuatro cuerpos (Cilindro de aluminio, Esfera de acero, Bloque de madera y bloque de cobre) así como la balanza para determinar la masa de cada uno de los cuerpos, con lo que se buscó aprender sobre el manejo de instrumentos de medición además de la correcta determinación de las cifras de error. Se pudo encontrar al final los datos necesarios para establecer las longitudes, áreas, volúmenes en milímetros y masa en gramos de cada cuerpo.

Palabras clave: medición, datos, instrumentos.

ABSTRACT

Many instruments are used in the laboratory to perform measurements, each with different characteristics and scales for better accuracy at the time of data collection. In this opportunity the foot of king was used to determine the lengths and to be possible areas and volumes of four bodies (Cylinder, Sphere, Block of wood and metallic block) as well as the balance to determine the mass of each one of the bodies, With which it was tried to learn about the handling of measurement instruments besides the correct determination of the error figures. The data necessary to establish the lengths, areas, volumes in millimeters and mass in grams of each body could be found at the end.

Keywords: Measurement, data, instruments.

INTRODUCCIÓN

El presente informe tiene como objetivo dar a conocer los resultados obtenidos en el trabajo de laboratorio en el cual se realizó una introducción del instrumento de medición (Pie de rey) y masa (Balanza), analizando las mediciones de diferentes objetos con el respectivo instrumento capaz de proporcionar los datos necesarios que serán de utilidad para la determinación de propiedades físicas tales como largo, ancho, alto, diámetro, radio y masa. Por lo anterior surge la necesidad de manejar correctamente dichos instrumentos para

así poder desarrollar de una manera satisfactoria, procedimientos que requieran las magnitudes de los cuerpos a trabajar teniendo en cuenta sus unidades.

El pie de rey y la balanza son instrumentos comúnmente usados en el laboratorio, de un lado el pie de rey permite realizar mediciones con bastante precisión gracias a su escala medida en milímetros, razón por lo cual surge la necesidad de conocer su funcionamiento y manejo a través de la determinación de magnitudes de un grupo de cuerpos y posterior análisis de los datos obtenidos.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Los materiales utilizados en la práctica de laboratorio son:

PIE DE REY: El pie de rey es un aparato empleado para medida de espesores y diámetros interiores y exteriores extremos. consta de una regla provista de un nonius. El nonius es un aparato destinado a la medida precisa de

longitudes o de ángulos.

BALANZA

La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de un objeto, ésta, antes de ser utilizada tiene que estar balanceada, es decir tiene que estar en

cero su medición para cuando coloquemos el objeto se pueda estabilizar y poder obtener el resultado.

.

OBJETOS A MEDIR

BLOQUE DE MADERA:

PASO 1: Tomamos el bloque de manera y posteriormente utilizamos el pie de rey para la medición de sus respectivas caras (Cara 1, Cara 2, Cara 3).

PASO 2: Colocamos el mismo bloque de madera y se ubicó en la balanza estabilizada en cero (0) para hallar su mas

BLOQUE DE METAL

PASO 1: De manera parecida al bloque de madera, se tomó el pie de rey para calcular sus respectivas medidas (Cara 1, Cara 2, Cara 3).

PASO 2: Se lleva el bloque de metal a la balanza para hallar su masa en gramos.

CILINDRO

PASO 1: Se tomó el cilindro y posteriormente fue llevado al pie de rey para hallar sus dimensiones, en este caso (Alto, Diámetro, Radio)

PASO 2: Respectivamente se procede a llevar el cilindro a la balanza para así hallar su correspondiente masa

ESFERA

PASO 1: Con el pie de rey retomamos la medida en este caso de una esfera hallando su diámetro y posterior a ello su radio.

PASO 2: Como todos los demás objetos, Se lleva a cabo el proceso de hallar su peso en la balanza, a diferencia de los demás, la esfera necesito de un objeto adicional para estabilizarla en el instrumento, a lo cual se debió colocar la balanza en cero para que el objeto no alterara el peso de la esfera.

ANÁLISIS Y RESULTADOS

El primer experimento realizado en el laboratorio de física se utilizaron instrumentos de medición como: la balanza y el pie de rey para medir los diferentes objetos, estas herramientas que fueron empleadas para la realización del laboratorio constituyeron en una parte fundamental en nuestro trabajo, pues primeramente con el porcentaje de exactitud que tenía cada instrumento en la realización de las medidas y la proporción de errores obtenidos como ya lo pudimos observar en la tabla.

CUESTIONARIO:

1 Calcule el área superficial de cada una de las aéreas del bloque de madera y del bloque de metal.

Bloque de madera:

lado1.1cm→10mm

x→25.3mm

x=25.3mm×1cm10mm

x=2.53 cm±0.005 cm

lado2.

1cm→10mm

x→50.3mm

x=50.3mm×1cm10mm

x=5.03 cm±0.005 cm

Los experimentos donde utilizamos instrumentos de medición como la balanza (Incertidumbre 0.1 g) y el pie de rey (Incertidumbre 0.05 mm) nos sirvieron para hallar su altura, diámetro y masa (según las mediciones directas); en las mediciones indirectas podemos observar el volumen y la densidad del mismo.

lado3.

1cm→10mm

x→49.3mm

x=49.3mm×1cm10mm

x=5.03cm±0.005cm

Áreas superficiales del bloque de madera:

A=b .h

Ac 1=5.03 cm×2.53cm

AC 1=12.72 cm2±0.005 cm

AC 2=5.03cm×4.94 cm

AC 2=24.84 cm2±0.005 cm

Ac 3=4.94cm×2.53cm

Ac 3=12.49 cm2±0.005 cm

Bloque de cobre:

lado1.

1cm→10mm

x→39.1mm

x=39.1mm×1cm10mm

x=3.91 cm±0.005 cm

lado.2

1cm→10mm

x→7.9mm

x=7.9mm×1cm10mm

x=0.79 cm±0.005 cm

lado3.

1cm→10mm

x→19.9mm

x=19.9mm×1cm10mm

x=1.99 cm±0.005cm

Áreas superficiales bloque de cobre:

A=b .h

Ac 1=0.79 cm×3.91 cm

AC 1=3.08 cm2±0.005 cm

AC 2=3.91 cm×1.99cm

AC 2=3.87 cm2±0.005 cm

Ac 3=0.79cm×1.99 cm

Ac 3=1.57 cm2±0.005 cm

2.Calcule el área total y el volumen de cada cubo

Bloque de madera:

Área total:

At=2 Ac 1+2 A c2+2 A c 3

At=2 (12.72cm2 )+2 (24.84 cm2 )+2 (12.49 cm2 )

At=400.1cm2+0.005 cm

Volumen:

V=L1×L2×L3

V= (4.94 cm ) (2.53cm ) (5.03cm )

V=62.86 cm3+0.005 cm

Bloque de cobre:

Área total:

At=2 Ac 1+2 A c2+2 A c 3

At=2 (3.08 cm2 )+2 ( 3.87 cm2)+2 (1.57 cm2 )

At=17.04 cm2+0.005 cm

Volumen:

V=L1×L2×L3

V= (3.91cm ) (0.79 cm ) (1.99cm )

V=6.14 cm3+0.005 cm

3 Calcule el área superficial y el volumen del cilindro

h=40.3mm

1cm→10mm

x→40.3mm

x=40.3mm×1cm10mm

x=4.03cm±0.005 cm

r=6.4mm

1cm→10mm

x→6.4mm

x=6.4mm×1cm10mm

x=0.64 cm±0.005cm

Área

A=2πr h

A=2π (4.03cm ) (0.64cm )

A=16.20cm2+0.005cm

Volumen:

V=π r2h

V=π (0.64 cm)2 (4.03 cm )

V=5.18 cm3+0.005cm

4 Calcule el área superficial y el volumen de la esfera.

r=9.55mm

1cm→10mm

x→9.55mm

x=9.55mm×1cm10mm

x=0.95 cm±0.005cm

Área:

A=4 π r2

A=4 π (0.95 cm )2

A=11.34cm2+0.005 cm

Volumen:

V= 43π r3

V= 43π (0.95cm )3

V=3.59cm3+0.005 cm

5 Halle la densidad de cada objeto.

Densidad:

d=mv

Bloque de madera

d= 42.4 gr62.86 cm3

d=0.67 grcm3

Bloque de cobre:

d= 51.0 gr6.14 cm3

d=8.3 grcm3

Cilindro:

d=13.89 gr5.18cm3

d=2.66 grcm3

Esfera de acero:

d= 27.7 gr3.59 cm3

d=7.71 grcm3

6 Encuentre el error absoluto, relativo y porcentaje de error en cada una de las cantidades encontradas anteriormente

Bloque de madera:

V r=0.7 grcm3

Vm=¿ 0.67 gr

cm3¿

Error absoluto:

e=¿V r−V m∨¿

e=¿0.7 grcm3 −0.67 gr

cm3∨¿

e=0.03 grcm3

Error relativo:

e= eV r

e=0.03 gr

cm3

0.7 grcm3

e=0.04

Porcentaje de error

% e=e×100

% e=0.04×100

% e=4 %

Bloque de cobre:

V r=8.96 grcm3

Vm=¿ 8.3 gr

cm3¿

Error absoluto:

e=¿V r−V m∨¿

e=¿8.96 grcm3 −8.3 gr

cm3 ∨¿

e=0.06 grcm3

Error relativo:

e= eV r

e=0.06 gr

cm3

8.96 grcm3

e=0.07

Porcentaje de error

% e=e×100

% e=0.07×100

% e=7 %

Esfera de acero:

V r=7.8 grcm3

Vm=¿ 7.71 gr

cm 3¿

Error absoluto:

e=¿V r−V m∨¿

e=¿7.8 grcm3−7.71 gr

cm3∨¿

e=0.09 grcm3

Error relativo:

e= eV r

e=0.09 gr

cm3

7.8 grcm3

e=0.01

Porcentaje de error

% e=e×100

% e=0.01×100

% e=1%

Cilindro:

V r=2.70 grcm3

Vm=¿ 2.68 gr

cm3¿

Error absoluto:

e=¿V r−V m∨¿

e=¿2.70 grcm3−2.68 gr

cm3 ∨¿

e=0.02 grcm3

Error relativo:

e= eV r

e=0.02 gr

cm3

2.70 grcm3

e=0.007

Porcentaje de error

% e=e×100

% e=0.007×100

% e=0.7 %

CONCLUSIONES

Experimentamos primero que todo, los instrumentos de medición más utilizados en el área de física, para medir algunos objetos donde eran necesario, saber su alto, largo, ancho, diámetro, radio masa, para determinar el área superficial, área total entre otras.

Describiendo cada experiencia en el laboratorio analizamos que en cada una de las mediciones habían errores aunque en muy pocas proporciones pero proporciones que nos provocan un margen de error en los resultados vistos

En general esta experiencia de laboratorio nos ayudó a comprender más a fondo las mediciones, los instrumentos más fundamentales que se utiliza y los errores que resultan de un proceso experimental.

Observamos varios errores de cálculo que muchas veces se comenten al medir, como lo son el error de paralaje, el error absoluto, error relativo y el error porcentual que son cometidos cada vez que medimos algún objeto.

Aprendimos con facilidad y cuidado a manejar el pie de rey y la balanza, instrumentos que nos ayudaron a determinar los datos necesarios para la practica

BIBLIOGRAFÍA

http://www.lenntech.es/tabla-peiodica/densidad.htm

https://es.slideshare.net/DGS998/tabla-de-densidades-6053989

http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/densidades.pdf