TEMA DE LA PRÁCTICA: MEDICIONES Y ERRORES

UNIVERSIDAD DE LAS FUERAS ARMADAS ESPE

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS

LABORATORIO DE FÍSICA 1

NOMBRES: Chamba Alexander, Naula Alexis                                 N° DE PRÁCTICA: 1

NRC: 5514

FECHA: 03 de abril de 2019

TEMA DE LA PRÁCTICA: MEDICIONES Y ERRORES

Resumen

En el presente laboratorio se obtuvieron conocimientos de los instrumentos y su manipulación para las mediciones, como son el Calibrador-Vernier, que es utilizado para la medición de longitudes, el Tornillo Micrométrico que sirve para medir longitudes con mención especial en los diámetros, y la Balanza que es utilizada para medir masas. En la experimentación se utilizó un cilindro metálico. Al cilindro se procedió a medir la altura, su diámetro y su masa con los diferentes instrumentos de medición utilizándolos apropiadamente. Se tomaron diez mediciones de altura y diámetro del cilindro, para comprobar que las mediciones no son exactas, sino que presentan errores. Se pesó una única vez al cilindro para la experimentación. Gracias a los datos obtenidos, se realizarán los cálculos necesarios a continuación.

Palabras clave:  Mediciones, errores, aproximación, precisión

Abstract

In the present laboratory we obtained knowledge of the instruments and their manipulation for the measurements, such as the Vernier-Calibrator, which is used for the measurement of lengths, the Micrometric Screw that is used to measure lengths with special mention in the diameters, and the Balance that is used to measure masses. In the experimentation a metallic cylinder was used. To the cylinder, the height, diameter and mass were measured with the different measuring instruments using them appropriately. Ten measurements of height and diameter of the cylinder were taken, to verify that the measurements are not exact, but that they present errors. The cylinder was weighed once for experimentation. Thanks to the data obtained, the necessary calculations will be carried out below.

Keywords: Measurements, errors, approximation, precision, calculations, accurate.

1. OBJETIVOS

Determinar la densidad del cuerpo de prueba, utilizando mediciones directas e indirectas, Expresando correctamente el valor numérico de estas mediciones empleando el concepto de cifras significativas y su exactitud de las mediciones directas e indirectas que se han utilizado, aplicando la Teoría de Errores y Propagación de Errores.

1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.

2.1 MEDICIONES

Medir: es asociar una cantidad a una dada magnitud física. El proceso de medición es una operación experimental en la cual se asocia a una magnitud física un valor dimensionado. (Dra. Estela González, 2003)

2.2 CLASES DE MEDIDA

2.2.1 MEDICION DIRECTA

Se llama medición directa a la operación de lectura que se toma directamente al utilizar un instrumento de medición.  (Belletti, 2005)

2.2.2 MEDICION INDIRECTA

Es aquella medida o magnitud que se puede determinar mediante las mediciones de magnitudes directas, las mediciones indirectas son calculadas mediante ecuaciones, que provienen de leyes físicas o de una relación matemática vinculada a la magnitud a ser medida. (Belletti, 2005)

2.3 SISTEMA INTERNACION DE MEDIDAS

Sistema Internacional (S.I.)

El S.I. está conformado por unidades de base o fundamentales, unidades derivadas y los prefijos. El nombre lo acuñó en 1960 en la Conferencia de Pesos y Medidas celebrada en Paris con el fin de establecer un sistema internacional para las magnitudes fundamentales como: la longitud, masa, tiempo, temperatura termodinámica, entre otras que hasta ese momento no se habían establecido universalmente. (S. Allie, 2011)

2.4 INSTRUMENTOS DE MEDIDA

2.4.1 CALIBRADOR

El calibrador es un instrumento de precisión utilizado para la medición de longitudes pequeñas, para lo cual el calibrador consta de una base graduada por lo general en milímetros y una parte movible, que sirve para aumentar la precisión de la medida de la base. (Hernandez, 2008)

[pic 2]

Foto: 1: Calibrador – Vernier

Fuente: Foto tomada por Alexander Chamba

2.4.2 TORNILLO MICROMETRICO

También denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer, este instrumento es utilizado para la medición de longitudes muy pequeñas y a una mayor precisión que el calibrador. Sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango de centésimas o de milésimas de milímetro. (Rodriguez, 2007)[pic 3]

Foto: 2: Calibrador Micrométrico

Fuente: Foto tomada por Alexis Naula

2.4.3 BALANZA

Las balanzas de precisión utilizadas en el laboratorio, se caracterizan por tener pesas corredizas las cuales avanzan en la regla de medición permitiendo pesar masas de desde 0.1 gramos hasta de 100 gramos.  

 [pic 4]

Foto 3: Balanza

Fuente: Foto tomada por Alexander Chamba

2.5 APRECIACIÓN DE UN INTRUMENTO

La apreciación de un instrumento está dada por la persona responsable de la medición, por lo cual puede haber divergencias al momento de registrar los datos de una misma medición, de un instrumento por dos personas. Esta, está íntimamente relacionada con la precisión de una medida. A partir de esta apreciación se da los errores de medida.

2.6 CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Las cifras significativas son los dígitos de un número que consideramos no nulos después de la coma. Por lo cual a mayores cifras habrá una mayor exactitud en la medición. (Dra. Estela González, 2003)

2.7 CUERPOS GEOMÉTRICOS

2.7.1 CILINDRO

Un cilindro es un cuerpo geométrico formado por una superficie lateral curva y cerrada y dos planos paralelos que forman sus bases. Como sabemos los cilindros constan de una base circular la cual se utiliza para calcular su superficie y volumen, directamente relacionándolo con la altura que el mismo presente. (Ruesgas, 2019)

 [pic 5]

Foto 4: Cilindro metálico

Fuente 1: Foto tomada por Alexis Naula

2.7.2 VOLUMEN

El volumen como magnitud es entendido como el espacio que ocupa un cuerpo. Poseedor de tres dimensiones: alto, largo y ancho. Es representado por el S.I. por el metro cúbico. Calculado representativamente como la base por su respectiva altura de un cuerpo.

2.7.3 DENSIDAD DE UN CUERPO

La densidad es la cualidad de la acumulación de materia, en un determinado volumen. En física es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo.

2.8 TEORIA DE ERRORES Y PROPAGACION DE ERRORES

Los errores son la variación de valores hallados o medidos y los valores reales o verdaderos. Los errores son muy comunes a la hora de medir ya que los hay de varios tipos. Hay que tener muy presente los erro

2.8.1 Errores sistemáticos: se originan por las imperfecciones de los métodos de medición. Pueden ser por: problemas en el funcionamiento de los aparatos de medida o al hecho de que, al introducir el aparato de medida en el sistema, éste se altera y se modifica, por lo tanto, la magnitud que deseamos medir cambia su valor. Además, estos se dan por errores personales o de calibración de los instrumentos de medida. (Cantabria, 2007)

2.8.2 Errores estadísticos:

Se producen aleatoriamente debido a causas fortuitas, las medidas se distribuyen alrededor del valor real, por lo que un tratamiento estadístico permite estimar su valor. (Cantabria, 2007)

2.8.3 PROPAGACIÓN DE ERRORES:

Se denomina propagación de errores cuando se trabaja por ejemplo con magnitudes indirectas, el error de la medición estará dado por la transmisión de los errores de las medidas de las magnitudes medidas directamente. Ya que al aplicar una formula o algún método matemático para calcular la magnitud indirecta el error de medición en la medición directa se propagará o se verá reflejado en la magnitud indirecta. (Cantabria, 2007)

1. EQUIPOS Y MATERIALES

Materiales:

• Cuerpo de prueba (Cilindro metálico)

Herramientas:

• Calibrador – Vernier
• Tornillo Micrométrico
• Balanza

1. PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA

1. Determine 10 veces, una misma magnitud lineal de la altura del cuerpo de prueba, utilizando para ello al Calibrador – Vernier.
2. Determine 10 veces, una misma magnitud lineal del diámetro del cuerpo de prueba, utilizando para ello el Tornillo Micrométrico.
3. Determine una vez, una magnitud de la masa del cuerpo de prueba, utilizando para ello una Balanza.
4. Registre los datos en las unidades que dan los instrumentos con las apreciaciones del instrumento en la hoja técnica de datos.

1. Actividad – Tabulación de datos:        Con los datos obtenidos y calculados, ordénelos en las tablas dadas.

 Magnitudes Directas

TABLA I. Datos de la Altura.

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