PRÁCTICA 01 “USO DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y PROPAGACIÓN DE INCERTEZAS”

Universidad Rafael Landívar

Facultad de Ingeniería

Ingeniería Industrial y de Sistemas

Laboratorio Física I

PRÁCTICA 01

“USO DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y PROPAGACIÓN DE INCERTEZAS”

Guatemala 28 de agosto de 2019

ÍNDICE

Contenido

RESUMEN 3

FUNDAMENTO TEÓRICO 4

DISEÑO EXPERIMENTAL 6

DATOS OBTENIDOS 8

CÁLCULOS EFECTUADOS Y RESULTADOS 9

DISCUSIÓN DE RESULTADOS 10

CONCLUSIONES 10

REFERENCIAS 11

RESUMEN

En la práctica 01 de laboratorio del curso de Física I, denominada “Uso de los instrumentos de medición y propagación de incertezas”, se llevó a cabo una serie de procedimientos en la cual se identificaron los distintos tipos de errores que se dan al momento de realizar la medición de una cantidad física, se utilizó la balanza, dinamómetro, y el calibrador vernier para medir masa, fuerza y longitud, así mismo se realizó el cálculo de incertezas de cantidades experimentales y el porcentaje de error.

Se utilizó la balanza debidamente calibrada para medir la masa de un gancho y un juego de 5 masas. Se midió la fuerza de las masas de tres formas, la primera se realizó utilizando un dinamómetro, en la segunda se obtuvo a través de la multiplicación de la masa por 9.77m/s2, y la tercera la multiplicación de las masas por 9.82m/s2. Luego se midió el diámetro externo, diámetro interior y el espesor de una roldana utilizando una regla, vernier análogo y un vernier digital. Con los valores obtenidos de la regla vernier se determinó el volumen de la roldana, para luego calcular su densidad. Así mismo se calculó el porcentaje de error para los valores de la densidad.

Durante la práctica se obtuvieron diferentes valores experimentales, y se aplicó el porcentaje de error para cada uno de ello, así como su incerteza. Se determinaron que al momento de realizar las mediciones se presentaron errores observacionales y teóricos.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Cantidades Físicas

Una cantidad física es una característica de los objetos físicos que puede ser medida, como por ejemplo la masa, fuerza, longitud y otros. La magnitud se expresa a través de un número y su unidad correspondiente, los cuales representan magnitudes medibles en el laboratorio. Las cantidades físicas se miden en comparación con patrones conocidos. Estas cantidades físicas se representan a través de diferentes sistemas de medición

SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS

Este sistema es el más utilizado, está basado en siete magnitudes, las cuales son tiempo (segundo), longitud (metro), masa (kilogramo), cantidad de sustancia (mol), temperatura (Kelvin), corriente eléctrica (Amperio) e intensidad luminosa (candela).

SISTEMA INGLÉS

Es un sistema de medidas mayormente utilizado en Estados Unidos, utiliza la pulgada, pie, yarda, libra, tonelada y otros.

Incertidumbre y precisión

La medición de cantidades físicas implica incertidumbre, también se le conoce como error, ya que indica la máxima diferencia probable entre el valor medido y el real (Young, D. y Freedman A., 2013). Se puede dar por diferentes razones, por el instrumento de medición, el observador, la naturaleza de la magnitud y otras condiciones. La calidad de los instrumentos y técnicas dan resultados con mayor precisión.

TIPOS DE ERRORES

Errores instrumentales: Se dan debido a la mala calibración de los instrumentos que se utilizan para las mediciones.

Errores observacionales: Se dan debido a los errores que pueda cometer el experimentador, como mala psicomotricidad.

Errores ambientales: Se dan debido a condiciones ambientales no adecuadas.

Errores teóricos: Se dan debido al momento de realizar el análisis de datos obtenidos.

Instrumentos de medición

Para medir una cantidad física se pueden utilizar diferentes instrumentos, la elección del instrumento debe ser de acuerdo con la exactitud requerida y condiciones físicas en que se da la medición. Por ejemplo, para medir longitud, se tiene la opción de usar una regla o un calibrador vernier.

Balanza granataria:

Es una balanza muy sensible, mide la masa de cantidades pequeñas, debe estar correctamente calibrada.

Dinamómetro:

Es un instrumento utilizado para medir la fuerza de objetos, se mide en Newtons (N). El dinamómetro tradicional fue inventado por Isaac Newton.

Porcentaje de error:

El porcentaje de error es una ecuación matemática, la cual es utilizada para calcular o determinar el margen de error sobre ciertos valores, como por ejemplo el cálculo de la densidad de un elemento; se compara el valor que se obtuvo a través de procedimientos experimentales con el valor teórico (real).

Para el cálculo del porcentaje de error es necesario conocer tanto el valor experimental como el valor teórico, para sustituir en la ecuación correspondiente.

%error=(|valor_teórico-valor_experimental |)/(valor_teórico )*100

El

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