Laboratorio 1

Informe de Laboratorio Física I

Experimento 1:

MEDICIONES Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES

Autores:

(colocar su nombre completo), (colocar carrera)

Resumen

El siguiente experimento fue realizado con el fin de conocer e identificar los elementos presentes en el laboratorio, para así conocer su rango, sensibilidad y precisión, para luego realizar mediciones para lograr conocer el volumen de un cuerpo con forma similar a un paralelepípedo recto, aplicando la teoría del error, y comprobar la existencia de las incertezas que existen en cualquier magnitud medida tanto directa como indirectamente.

Contenido

Introducción

Las magnitudes físicas al calcularlas, siempre poseen un grado de incerteza, es por eso que para determinar de manera más exacta, se postuló la teoría del error.

El experimento que se realizara a continuación, consiste en la medición de la densidad de un cuerpo de madera que posee una forma similar a un paralelepípedo recto aplicando los principios dados por la teoría del error, y luego compararlo con la densidad obtenida de otra fuente para así ver realmente la efectividad de esta teoría.

El objetivo del experimento es, determinar la densidad del cuerpo, expresando las medidas con sus respetivas incertezas, obteniendo estas a través de mediciones tanto directas como indirectas, es decir, aplicar la teoría del error determinando la densidad de un cuerpo.

Método Experimental

Para la realización de este experimento, se utilizaran los siguientes métodos de mediciones:

Directas: Con una balanza eléctrica calibrada se medirá la masa del cuerpo. También se utilizara un “Pie de metro” para medir el ancho, el largo y la altura de nuestro cuerpo de madera de forma similar a un paralelepípedo recto.

Indirectas: Después de obtener las respectivas magnitudes obtenidas por medidas directas (ancho, largo, altura y masa), se aplicara la siguiente fórmula para la obtención del volumen del cuerpo:

Donde L representa el largo del cuerpo, A representa el ancho del cuerpo y h representa las altura del cuerpo.

Posteriormente, para la obtención de la densidad ( del cuerpo se utilizara la siguiente formula:

Donde m representa la masa del cuerpo y V representa el volumen obtenido anteriormente.

También debemos considerar los posibles errores que podemos tener, para esto debemos aplicar los criterios de la teoría del error:

Errores Sistemáticos: En general, no se presentaron errores sistemáticos que realmente fueran relevantes y que llegaran a afectar de forma determinante a los resultados finales. Cabe aclarar que si bien el cuerpo no es un paralelepípedo recto perfecto, esta situación no debería afectar de mayor manera el resultado final. Es por esto que el valor de estos errores, son aproximadamente 0.

Errores Instrumentales: Considerando los instrumentos utilizados, se presentaran errores en la balanza y en el pie de metro, los cuales serán determinados según su sensibilidad y el rango mínimo al que llegaban.

Error relativo: Para determinar el error relativo, se utilizara la siguiente expresión:

Donde representa el error absoluto de x y representa el promedio de x

Errores Aleatorios: Para determinar el valor de los errores aleatorios de manera, se utilizara la siguiente formula:

Donde x son las magnitudes calculadas directamente, y es el valor del error aleatorio.

El error absoluto será igual a la suma de los valores errores sistemáticos, instrumentales y aleatorios.

Después de realizar los respectivos cálculos, estos poseen un intervalo confidencial, y el valor será expresado de la siguiente manera:

Donde x es el valor total de la medida, es el promedio de los valores calculados (de la medida x) y es el valor del error absoluto (de la medida a calcular).

Finalmente también utilizaremos la fórmula de propagación del error de la multiplicación, la cual es expresada de la siguiente manera:

Donde a y b son magnitudes físicas.

Desarrollo del experimento

Antes de realizar algo, evitaremos cualquier descuido para evitar los errores sistemáticos lo más posible y aproximarlo a 0.

Calculo de la masa

Identificamos primero el valor de la masa del cuerpo con una balanza eléctrica, la cual marca un valor de 38,7g. Por otra parte la balanza posee una sensibilidad 0.01g, es decir un error instrumental de 0,1g. Al ser una balanza eléctrica solo nos marcara un valor, por lo tanto el error aleatorio se considera aproximadamente 0. Por lo tanto el se reduce solamente al error instrumental.

Por lo tanto la masa del cuerpo será calculada a través de la expresión:

Es decir: 0,1) g.

Calculo del volumen

Posteriormente mediremos los lados del paralelepípedo 5 veces utilizando el pie de metro y calcularemos su promedio (), los cuales están dados en la siguiente tabla:

Ancho (A) en cm

Largo (L) en cm

Altura (h) en cm

4,07

4,08

4,89

4,07

4,09

4,90

4,08

4,08

4,90

4,08

4,08

4,89

4,09

4,09

4,91

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