Actividad 1B “Mediciones e Incertidumbres”

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Universidad Santiago de Chile

Facultad  de  Ingenier´ia

Actividad 1B “Mediciones e

Incertidumbres”

Autores: Javier Calquin.

Marcos Gonz´alez C.

27 de marzo de 2023

´Indice

1. M´etodo  y  Procedimiento  de  Experimento.         2

1. M´etodo.         2
2. Procedimiento de Experimento.        3

1. Preguntas.        4
2. Conclusiones.        7

´Indice  de  figuras

1. Imagen Phyphox        2
2. Mesa de montaje        3
3. Datos de Medici´on         5

1. Introduccio´n

Los  actuales  tel´efonos  m´oviles  tienen  una  multitud  de  sensores  que  podemos  usar  para  medir  magnitudes f´ısicas (aceleraci´on, intensidad de luz, intensidad de sonido, frecuencia de sonido, campo magn´etico, posici´on, entre otros .) y as´ı poder realizar sencillos experimentos de f´ısica en cualquier lugar, incluso en casa. Existen distintas  aplicaciones  que  nos  permiten  usar  estos  sensores  para  realizar  experimentos.  En  estas  pr´acticas vamos a utilizar la app Phyphox para transformar nuestro tel´efono m´ovil y convertirlo en un laboratorio en nuestra propia casa. Nos familiarizaremos con el uso de Phyphox y lo utilizaremos para realizar distintos experimentos.

1. Objetivos Generales.

Determinar el grado de precisi´on que se puede obtener durante el proceso de medici´on del ´angulo de inclinaci´on de un plano inclinado, con la finalidad de explorar la capacidad de discernir entre dos ´angulos de inclinaci´on muy similares.

1. Objetivos  Espec´ıficos.

La posibilidad de reducir la incertidumbre de proceso de medida mediante el apropiado control de las condi- ciones externas (vibraciones) y el promedio de un conjunto de datos.

1. M´etodo  y  Procedimiento  de  Experimento.

1. M´etodo.

Lo primero  es  instalar  Phyphox  en  nuestro  propio  tel´efono  m´ovil y  familiarizaros  un poco  con  la  aplicaci´on. Es  una  aplicaci´on  gratuita  y  no  tiene  publicidad.  Las  instrucciones  para  usarla  se  encuentran,  adem´as  de en la propia aplicaci´on en una p´agina web (https://phyphox.org/), donde tambi´en hay una lista de posibles experimentos. Muchos de los experimentos propuestos tienen una pequen˜a wiki y un v´ıdeo con explicaciones sobre c´omo realizarlos.

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Figura 1: Imagen Phyphox

1. Procedimiento de Experimento.

1. Descargar  e  instalar  desde  Play  Store  la  aplicaci´on  gratuita  Phyphox  (RWTH  Aachen  University), disponible tanto para sistemas Android como IOs.
2. Seleccione el sensor de “Inclinaci´on” en modo “Plano Inclinado”.
3. Con  ayuda  de  un  soporte  magn´etico  monte  el  riel  y  usando  el  medidor  an´alogo  de  inclinaci´on,  f´ıjelo  a unos 10° aproximadamente (registre el valor dado por este medidor).
4. Con ayuda de un tope de riel, posicione y fije su smartphone sobre el riel evitando su desplazamiento .
5. Presione “Play” para recolectar datos de ambos ´angulos de inclinaci´on (alfa y beta) durante al menos 30 segundos, evitando introducir cualquier tipo de vibraci´on durante el proceso de medici´on (no apoyarse sobre la mesa).
6. Presione  “Pause”  y  modifique  levemente  el  ´angulo  de  inclinaci´on  del  riel  (1  grado)  cuidando  de  no cambiar la posici´on del smartphone.
7. Registre el nuevo valor de inclinaci´on dado por el medidor an´alogo y luego presione “Play” para seguir recolectando datos de ambos ´angulos de inclinaci´on durante al menos 30 s.
8. Presione “Pause” y exporte los datos en formato Excel a su email u por otro medio para procesarlos en Excel.

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Figura 2: Mesa de montaje

1. Preguntas.

1. En Excel, determine el valor promedio de ambos ´angulos (α y β) y su incertidumbre asociada ( ∆ alfa y ∆ beta) y compare sus valores con las lecturas dadas por el medidor an´alogo.

Al obtener multiples valores podemos comparar y contrastar ambos procedimientos, entre el mecanismo manual del instrumento medidor de grados y phyphox en sus respectivos margenes de error percat´ando- nos que el medidor an´alogo obtiene un mayor margen de error que la incertidumbre de phypox.

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Figura 3: Datos de Medici´on

1. ¿Qu´e determina la incertidumbre del medidor an´alogo?

Existes diversas formas para perturbar la medida de la incertidumbre, ya sea un cambio en la base del experimento  (errores  aleatorios)  como  un  mal  funcionamiento  de  nuestro  sistema  de  medici´on  (error sistem´atico), o bien el descuido o la incompetencia del experimentador (errores personales).

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