Laboratorio n°1 Estimación del tiempo de reacción

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RESUMEN

El presente informe tiene como objetivos:

• Identificar una magnitud física
• Expresar magnitudes físicas con su error asociado
• Determinar indirectamente el valor de una magnitud física derivada y estimar el tiempo de reacción personal.

Para lograr estos objetivos, se realizarán cálculos estimados del tiempo de reacción al lanzar una regla de 30 cm en caída libre y utilizar la mano más hábil para atraparla. Los resultados obtenidos incluyen el promedio y el error de las mediciones, tanto en segundos como en centímetros. Se analizarán los errores relativos, totales y porcentuales, así como la medición y la desviación estándar.

Palabras clave:

Magnitud física, Error asociado, Magnitud física derivada, Tiempo de reacción, Cálculos estimados, Caída libre, Mano hábil, Promedio, Error de mediciones, Segundos, Centímetros, Error relativo, Error total, Error porcentual, Medición y Desviación estándar

1. INTRODUCCIÓN

las magnitudes son todo aquello que puede ser medido y puede ser demostrado por un número. las magnitudes físicas, por su parte son todas aquellas que pueden ser medidas mediante un instrumento de medida ya sea un cronometro, regla, gramera, etc. Estas magnitudes pueden ser divididas en dos grandes grupos: por su origen y por su naturaleza. Dentro del primer grupo podemos destacar a las magnitudes fundamentales [1] estas presentan gran importancia en este experimento y además nos permiten establecer la base para las demás magnitudes. Las magnitudes derivadas [2] forman parte de este primer grupo y son expresadas mediante las magnitudes fundamentales, tenemos como ejemplo de esto la fuerza [3] en donde se puede observar que, al descomponer esta magnitud, nuevamente obtenemos la base de la magnitud fundamental.

En este laboratorio nos enfocaremos en el tiempo de reacción de una persona utilizando las mediciones en caída libre de una regla de 30 centímetros con una medición mínima de 0.1cm. para esto, se realizan 20 mediciones, atrapando la regla con la mano más hábil en el menor tiempo posible bajo condiciones experimentales lo más similares posible. Estas mediciones buscan establecer el tiempo de reacción de una persona [4]. ¿Cuál es el valor real de las mediciones? ¿cuál es el correcto? Dentro de cada medición realizada, existe una cantidad de error asociado a la medición, este dato es sumamente importante ya que nos indicara un aproximado al valor medido o real, dentro del área de las ciencias esto permite evaluar la precisión y calidad de los resultados obtenidos, con esto puede asegurar la confiabilidad de las mediciones realizadas y a su vez poder realizar correcciones o ajustes necesarios (humanos o tecnológicos). Podemos ejemplificar esta situación imaginando el tiempo en el que usted se demora en beber un jugo de 200 ml. Cada dato será diferente, es por eso que establecemos un promedio de este valor y en base a esto calculamos el error de dicha medición, este error es básicamente el error de manipulación más el error instrumental. Esto mismo se busca establecer en este ejercicio, obtener dicho error y lograr representar la medición en cm o en segundos. El objetivo principal es establecer el tiempo aproximado de reacción de una persona en segundos, para obtener este valor será necesario descomponer en una magnitud física derivada [2]. En conclusión, se busca como objetivo analizar el tiempo de reacción de una persona al lanzar una regla en caída libre, interpretando las magnitudes físicas y los errores asociados en la búsqueda de un valor aceptable.

1.

2.

3.

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F = fuerza (N)

M = masa (Kg)

A = aceleración

4.

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S = distancia

g = gravedad

t = tiempo de reacción

MODELO TEÓRICO

 La identificación de una magnitud física con su error asociado [1], partirá de la obtención de diferentes resultados obtenido en dichas mediciones, estableciendo un promedio(  )como valor principal y un error asociado a dicha medición. El error de manipulación [2] sumado al error instrumental [3] permitirá establecer un sector de medición verdadero. La determinación del error relativo [4] presentará la relación de error en el valor real, por lo que permitirá evaluar la confiabilidad de la medición o resultados obtenidos, este puede ser representado en porcentaje, conocido como error porcentual [5]. Esta medición permite calcular los cm medidos aproximadamente junto a su error, para representar el tiempo de reacción [6] es necesario conocer la distancia elevada a dos [1], utilizando propagación de errores, regla de potencias [7] [8]. El valor obtenido es lo mismo que decir raíz de d. es necesario obtener este valor ya que al despejar tiempo [9] es necesario aplicar la cifra. La unidad de medida es importante por lo que es necesario aplicar las transformaciones necesarias antes de llegar al cálculo final [9]. Para finalizar es necesario utilizar la multiplicación escalar [10], conoceremos con esto el tiempo en segundos seguido de su error en segundos, agregamos a su vez el error relativo [4] y error porcentual [5][pic 8]

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