Informe Medidas, unidades y errores

UNIVERSIDAD CATOLICA DE HONDURAS (UNICAH) [pic 1]

NUESTRA SEÑORA REINA DE LA PAZ 

FACULTAD DE INGENIERIA

Laboratorio de física I

• Practica: #1
• Nombre de la práctica: Medidas, unidades y errores.
• Integrantes:

Cristian Ariel Reyes Mejia  # 37 0801199901395

  Meylin Julissa Funez Portillo  # 38 0801199902129

          Alejandra María Rodríguez Álvarez  # 39 0801199902348

 Jorge David Savillon Ramos  # 40 0801199904847

• Mesón:#6
• Día y Sección: 1401/Martes
• Docente: Ing. Vhinora Dubón  
• Fecha de entrega: 6/Febrero/2018

Objetivo:

1. Estudiar los conceptos básicos sobre medidas y errores en el laboratorio.
2. Aprender a determinar los errores en las mediciones.
3. Realizar conversiones de unidades a otras para la misma cantidad, a partir de definiciones necesarias.
4. Definir y aplicar los prefijos de SI que indican los múltiplos de las demás unidades.

Materiales:

• Pie de Rey o calibrador o Vernier
• Cinta métrica
• Balanza granataria
• Regla
• Calculadora
• Trozo de madera
• Esferas de acero

Introducción:

La física puede definirse como la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, energía y el espacio, así como las relaciones entre ellos de forma objetiva mediante mediciones.

La aplicación de la física, ya sea en el taller o un laboratorio técnico, requiere siempre de algún tipo de mediciones.

Medidas, Unidades y Errores.

Las medidas se expresan en valores unitarios o unidades. Algunas de las primeras unidades de medición, como el pie, se referían originalmente a partes del cuerpo humano. Si una unidad logra aceptación oficial, decidimos que es unidad estándar.

Un grupo de unidades estándar y sus combinaciones se denomina sistema de unidades. Hoy en día se utilizan dos sistemas principales de unidades: el sistema métrico y el sistema inglés, este último todavía se usa ampliamente en estado unidos, pero prácticamente ha desaparecido en el resto del mundo, donde se ha si sustituido por el sistema métrico, podemos usar diferentes unidades del mismo sistema o unidades de sistemas distintos para describir la misma cosa. Por ejemplo, podemos expresar nuestra estatura en pulgadas, pies, centímetros o metros. Siempre es posible convertir de una unidad a otra y hay ocasiones en que tales conversiones son necesarias.

La magnitud: de una cantidad física se define con un número y una unidad de medida.  Ambos son necesarios porque, por si solos, el número y fracciones puros, se requieren iniciar una unidad junto con el numero cuando se expresa la magnitud de cualquier cantidad

La magnitud de una cantidad física se especifica completamente con un número y una unidad por ejemplo 20 metros o 20 litros

La longitud, masa y tiempo son cantidades físicas fundamentales que describen muchos objetos y fenómenos. De hechos los temas de la mecánica (el estudio del movimiento) requieren estas cantidades físicas. El sistema de unidades que los científicos usan para representar estas y otras cantidades se basa en el sistema métrico.

La versión moderna del sistema métrico se llama sistema internacional de unidades, que se abrevia oficialmente si (del francés sistema internacional des unites) el SI incluye cantidades base y cantidades derivadas.

Las unidades base, como metro y el kilogramo se representa y el kilómetro se representa con estándares. Las cantidades que se pueden expresar en términos de combinaciones de unidades base se llaman unidades derivadas, como ser kilómetros por hora K/h.

Longitud: es la cantidad base que usamos para medir distancias o dimensiones en el espacio, La unidad estándar de longitud en el SI es el metro (m) y en el sistema inglés es el pie (ft).

Masa: es la cantidad base con que describimos las cantidades de materia. Cuanta mayor masa tiene un objeto contendrá más materia.  La unidad estándar de masa en el SI es el kilogramo (kg) y en el sistema inglés es el libra (lb).

Tiempo: es el flujo de sucesos hacia adelante.  La unidad estándar en el SI y en el sistema inglés es el segundo (si).

Cifras Significativas 

Los numero exactos son números sin incertidumbres ni error esta categoría incluye números como el 100 que se usa para calcular porcentajes. Los números medidos son números que se obtienen a través de procesos de medición por lo que casi siempre tienen cierto grado de incertidumbre o error. Cuando efectuamos los cálculos son números medidos, el error de medición se propaga, o se arrastra, en las operaciones matemáticas.

Básicamente las cifras significativas en cualquier medición son los dígitos que se conocen con certeza más un digito que es incierto.

En tales casos nos guiamos por estas reglas:

1. Los ceros al principio de un número son significativos. 0.0254m tiene tres cifras significativas (1,0,4,6)
2.  Los ceros dentro de un número son significativos. 104.6m tiene cuatro cifras significativas (1,0,4,6)
3. Los ceros al final de un número después del punto decimal, son significativos. 2705.om tiene cinco cifras significativas (2,7,0,5,0)
4. En el caso de enteros son punto decimal que terminan con uno o más ceros (ceros a la derecha) por ejemplo 500 kg. Los ceros podrían ser significativos o no.

Conversión de Unidades

En vista que se requieren tan diversas unidades para os diferentes tipos de trabajo con frecuencia es necesario convertir la medición de una unidad por otra. Por ejemplo, vamos a suponer que una persona midió la longitud de una calle y obtuvo una distancia 168.3 ft, pero la solicitud de la medición se la hicieron en metros. Ese tipo de conversiones se pueden hacer con facilidad manejando las unidades algebraicamente y aplicando después el principio de cancelación

168.3 ft. x  = 51.311m[pic 2]

Errores

El error es la diferencia que surge entre una medición y la realidad.

El error absoluto de una medición (AX) se le conoce así al rango en el cual seguramente se encuentra el valor correcto de la medida. Entre más pequeño el error absoluto mejor ser la medición.

AX = | Medida Precisa – Medida Promedio|

El error relativo nos indica que porcentaje de error tiene una medición, entre menor sea el este porcentaje, la medida habrá sido hecha con mayor precisión.        

AX=  [pic 3]

AX= [pic 4]

EL CALIBRADOR

El calibrador lineal o pie de rey o vernier es un aparato  que se utiliza principalmente en talleres y laboratorios para medir longitudes con una aproximación de decimas de milímetro o de 1/128 pulgadas. Con él se podrán medir fácilmente diámetros interiores, exteriores, espesores y profundidades.

PARTES DEL CALIBRADOR VERNIER

[pic 5]

1. Topes inferiores: sirven  para hacer medidas exteriores.
2. Topes superiores: sirven para hacer medidas interiores.
3. Espiga o Bayoneta: sirve para medir profundidades.
4. Escala milimétrica
5. Escala en pulgadas
6. Nonio o vernier: parte móvil que contiene dos escalas que determinan la precisión del instrumento (milímetros).
7. Nonio o vernier: parte móvil que contiene dos escalas que determinan la precisión del instrumento (pulgadas).
8. Tornillo de fijación o muelle de sujeción: sirve para fijar el nonio hacer lectura una vez efectuada la medición.

MANEJO DEL CALIBRADOR

Tomar el calibrador con la mano derecha abrazando con los dedos meñiques, anular medio e índice el cuerpo de la regla principal y colocar el pulgar sobre el muelle de sujeción, de tal manera que deslizando el vernier a lo largo de la regla se varié la separación entre topes. Con la mano izquierda tomar el cuerpo por medir y colocar entre los topes respectivos o introducir la espiga a todo lo largo de la profundidad.

MODO DE LEER EL CALIBRADOR

Suelen ocurrir dos casos:

1. El acero del nonio coincida exactamente con una división de la regla principal la lectura corresponde a un número exacto de veces los módulos de esta.

1. Una cierta división del nonio, distinta de acero coincide con una de las divisiones de la regla principal. La longitud por medir tiene un número exacto de los módulos de la escala principal. Para apreciar esta fricción, se toma la lectura complementaria, examinando cuidadosamente la línea del nonio que coincide exactamente con alguna de las divisiones de la regla principal, si coincide con la primera se agrega una vez la precisión P del instrumento, si la segunda dos veces, si la tercera tres veces, si la r, r veces y así sucesivamente.

INVESTIGACION

Precisión:

 Es la mínima variación de una magnitud que un instrumento de medida puede determinar.

 Ejemplo: Una precisión de 0.1 mg en una balanza, indica que podemos dar sin error la cuarta cifra decimal de una masa expresada en gramos. Jugando al fútbol siempre le das al poste izquierdo en lugar de marcar gol.

Exactitud:

Un aparato de medida es exacto cuando la medida realizada con él nos da justamente el valor de la magnitud física.

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