PRÁCTICA 2: DETERMINACIÓN DE DIMENSIONES GEOMÉTRICAS. DISTRIBUCIÓN NORMAL

INFORMES DE LABORATORIO INTEGRADO I: FÍSICA

PRÁCTICA 2: DETERMINACIÓN DE DIMENSIONES GEOMÉTRICAS. DISTRIBUCIÓN NORMAL

INTRODUCCIÓN

Esta práctica consta de dos partes:

En la primera parte aprenderemos a utilizar un calibre formado por un nonio, que consta de una escala fija graduada en milimetros y una escala móvil con n divisiones que se mueve por la fija. Estas n divisiones contienen n-1 de la escala fija, cada división de la escala fija contiene (n-1)/n divisiones de la móvil, con lo que el nonio aprecia enésimas  partes de las divisiones de la escala fija.

Para utilizar el calibre primero se coloca el cero de la escala fija en un extremo del objeto que queremos medir y el cero de la escala móvil en el otro extremo. Se hace la lectura de la escala fija (división R) que está antes del cero de la móvil, después se observa que división de la escala móvil coincide con la fija. Esta medida viene indicada por la expresión:

D = R + n ∙ p

Donde R es la división de la escala fija, n la división de la escala móvil y p la precisión del nonio ( 1 entre el número de divisiones que tiene la escala móvil).

En la segunda parte analizaremos la variabilidad en la medida según una función de distribución normal,  utilizando imágenes de microscopia electrónica de transmisión de una muestra de partículas de SiO2  sintetizadas mediante el método Stöber (basado en la hidrólisis y condensación de silanos). Este método tiene dos etapas de nucleación y crecimiento que determinarán el diámetro final de las nanopartículas. Para clasificar las muestras estudiaremos el diámetro medio utilizando la fórmula:

[pic 1]

Y el valor del error aleatorio utilizando la desviación típica de la media con la ecuación siguiente:

[pic 2]

PROCEDIMIENTO

PARTE 1

• Tomar la pieza problema para realizar un croquis (alzado, planta y perfil).
• Comprobar la precisión del calibre y si tiene error de cero.
• Medir con el calibre tres magnitudes de la pieza problema. Para cada magnitud tomar cinco valores y luego calcular el valor medio.
• Calcular la desviación típica de cada magnitud.
• Indicar las tres magnitudes medidas según el siguiente esquema:

[pic 3]

PARTE 2

• Comprobar la precisión de la regla.
• Medir con la regla el diámetro de 25 nanopartículas.
• A partir de los valores anotados calcular el valor medio.
• Calcular la desviación típica de la media.
• Teniendo en cuenta la escala que aparece en la fotografía calcular el diámetro medio y la distribución de tamaños reales de nanopartículas.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

PARTE 1

Precisión del calibre: 0,05mm

No tiene error de cero

PARTE 2

Precisión de la regla:  0,1 cm

Según la escala de la fotografía el valor medio y la desviación poblacional real es 0,37±0,056 µm o 370±56 nm

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