Masas Y Volumenes

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Se considera que las cifras significativas de un número son aquellas que tienen significado real o aportan alguna información. Las cifras no significativas aparecen como resultado de los cálculos y no tienen significado alguno. Las cifras significativas de un número vienen determinadas por su error. Son cifras significativas aquellas que ocupan una posición igual o superior al orden o posición del error.

Las reglas que emplearemos en el redondeo de números son las siguientes:

• Si la cifra que se omite es menor que 5, se elimina sin más.

• Si la cifra eliminada es mayor que 5, se aumenta en una unidad la última cifra retenida.

• Si la cifra eliminada es 5, se toma como última cifra el número par más próximo; es decir, si la cifra retenida es par se deja, y si es impar se toma la cifra superior.

La notación científica es un modo de representar un conjunto de números mediante una técnica llamada coma flotante aplicada al sistema decimal, es decir, potencias de base diez. Esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños. La notación científica es utilizada para reducir cantidades muy grandes, y que podamos manejar con más facilidad.

Escribir un número en notación científica es expresarlo como el producto de un número mayor o igual que 1 y menor que 10, y una potencia de 10.

Reglas para expresar una medida y su error

Toda medida debe de ir seguida por la unidad, obligatoriamente del Sistema Internacional de Unidades de medida.

Cuando se mide algo debe tener gran cuidado para no producir una perturbación en el sistema que está bajo observación. Todas las medidas están afectadas en algún grado por un error experimental debido a las imperfecciones inevitables del instrumento de medida, o las limitaciones impuestas por nuestros sentidos que deben de registrar la información.

1.-Todo resultado experimental o medida hecha en el laboratorio debe de ir acompañada del valor estimado del error de la medida y a continuación, las unidades empleadas.

2.- Los errores se deben dar solamente con una única cifra significativa.

3.-La última cifra significativa en el valor de una magnitud física y en su error, expresados en las mismas unidades, deben de corresponder al mismo orden de magnitud (centenas, decenas, unidades, décimas, centésimas).

INCERTIDUMBRE

https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:TQqIGOaUFzAJ:www3.euitt.upm.es/departamentos/fisica/asignaturas/fisica_exp/Errores.pdf+&hl=es&gl=co&pid=bl&srcid=ADGEESjQXhwcrWmMKfGZZ5JkPMUp6PKQiZ1AL2g9TVpvWnI979D6grNSa2zmd38AK_xPe7BAlaGQcOnMFwus5qyksCMVNbpl_WZiycgzP74zHXsleLyzigszv2WC_RMsbPH_uOEnTeDY&sig=AHIEtbRRYSN914wGTu3dUEiKC3qUI7LPRg

LA PRESICION Y LA EXACTITUD EN LA MEDICION

La necesidad que ha tenido el ser humano de resolver los problemas que ha enfrentado, descubrir los secretos de la naturaleza y un enorme afán e vivir mejor, lo ha conducido a acrecentar su conocimiento y comprensión de su entrono. De este modo, el ser humano ha tenido acceso a l conocimiento verdadero, que es la ciencia.

Galileo hizo resallar la importancia de la medición en la experimentación para comprobar los hechos y dar validez a los conocimientos adquiridos.

Así también, una de las tareas importantes del científico es la experimentación sistemática mediante la medición y el análisis de resultados para formular conclusiones. La medición permite verificar la veracidad o falsedad de un evento, de tal manera que es una parte importante del desarrollo de la ciencia, pues permite desechar ideas falsas e ir modificando teorías.

La física estudia las propiedades o atributos físicos de la materia, los cuales es preciso medir para poder estudiarlos, además, es una ciencia exacta, ya que por medio de ella se desarrollan teorías y leyes para pronosticar resultados en experimentos o fenómenos semejantes.

EXACTITUD: Es la cercanía con la cual la lectura de un instrumento se aproxima al valor verdadero del parámetro medido. Se refiere al grado acercamiento, aproximación o conformidad al valor verdadero de la cantidad bajo medición. Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.

PRECISIÓN: Es una medida de la repetibilidad de las mediciones, es decir, dado un valor fijo de algún parámetro, la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de la otra. Se refiere al grado de concordancia dentro de un grupo de mediciones.

• Ejemplo de exactitud y precisión;

Referencia: Resistencia 100 Ω

En el Medidor 1(M1) Tomamos estas lecturas (97Ω, 97Ω, 97Ω, 96Ω, 97Ω)

En el Medidor 2 (M2) Tomamos estas lecturas (99Ω, 99Ω, 98Ω, 99Ω, 99Ω)

Conclusión: tanto M1 como M2 tienen la misma precisión puesto que M1 repite 4 veces el valor 97Ω, mientras que M2 repitió también 4 veces el valor 99Ω.

Pero es más exacto el M2 porque se aproxima más al valor de nuestra referencia.

Otro ejemplo es cuando se considera que un instrumento el cual tiene un defecto de diseño u operación, da un resultado el cual se repite altamente de medición a medición, pero el cual se encuentra lejos del valor verdadero. Los datos obtenidos de este instrumento serán muy precisos, pero bastantes inexactos.

SENSIBILIDAD: Es la respuesta del instrumento al cambio de la entrada o parámetro medido. Es decir, se determina por la intensidad de I necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la escala.

RESOLUCIÓN: Es el cambio más pequeño en el valor medio para el cual el instrumento responderá.

ERROR: Es la desviación del valor verdadero al valor medido, es decir, que tanto se separa el valor leído del valor real.

VOLUMENES DE FIGURAS SIMÉTRICAS

Ecuaciones comunes para volumen:

Forma Ecuación

cubo:

prisma regular:

Cilindro (prisma circular):

Cualquier prisma que tiene una sección transversal constante en toda su altura**:

Esfera:

Elipsoide:

A = (B + b) • h / 2

AREA:A = (B + b) • h / 2

Cono (pirámide de base circular):

DENSIDAD

Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. Estos dos atributos físicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstante, existe algo característico del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa.

Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente proporcionales, la relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Es precisamente la constante de proporcionalidad de esa relación la que se conoce por densidad y se representa por la letra griega

m = cte • V

La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de dicha sustancia. Su unidad en el SI es el cociente entre la unidad de masa y la del volumen, es decir kg/m3.

A diferencia de la masa o el volumen, que dependen de cada objeto, su cociente depende solamente del tipo de material de que está constituido y no de la forma ni del tamaño de aquél. Se dice por ello que la densidad es una propiedad o atributo característico de cada sustancia. En los sólidos la densidad es aproximadamente constante, pero en los líquidos, y particularmente en los gases, varía con las condiciones de medida. Así en el caso de los líquidos se suele especificar la temperatura a la que se refiere el valor dado para la densidad y en el caso de los gases se ha de indicar, junto con dicho valor, la presión.

DENSIDAD EN SOLIDOS

Determinación de la densidad por el método geométrico

Consiste en pesar el sólido (ws) y medir sus dimensiones (si tiene una forma geomética regular). Si se trata de un paralelipípedo, el volumen corresponde al producto:

V = a x b x c (2.4)

Donde a, b, c corresponden a las dimensiones.

Si el objeto es cilíndrico V =  r2h, siendo r el radio y h la altura o V = 4/3  r3 si el objeto es esférico.

Utilizar la regla y el Vernier para tomar los datos de las dimensiones de cada sólido. Con los datos obtenidos se puede calcular la densidad.

Determinación de la densidad por el método de la probeta

El sólido se sumerge con cuidado y completamente en una probeta que contiene un volumen exacto de agua (Vo ). Luego se lee cuidadosamente el volumen final (Vf ). El volumen del sólido corresponde a la diferencia:

V = V = Vf - Vo (2.5)

con los datos obtenidos se puede determinar la densidad (figura 2.1).

Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes

Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico) parcialmente lleno de agua (wb). Luego se ata el sólido con

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