Fisica Clasica, Practica 2 Unidades De Medicion

OBJETIVOS

Al término de la práctica el alumno será capaz de:

Reconocer la importancia y características de una unidad de longitud.

Comprender que el resultado de una medición depende de la unidad empleada.

 Diferenciar las unidades fundamentales de las unidades derivadas.

 Verificar que el radián es un ángulo que tiene el mismo valor para diferentes

circunferencias.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

Para efectuar una medida es preciso disponer de una unidad, que será de la misma

naturaleza que la magnitud que se desea medir. Establecida la unidad, para efectuar la

medición, se determinará las veces que la unidad está contenida en aquella magnitud. El

resultado será un número que reflejará las veces que es mayor o menor que la unidad

escogida.

A lo largo de su historia, el hombre inventó numerosas unidades antes de que creara un

sistema internacional. A lo largo de los siglos se adoptaron unidades arbitrarias que varían

según el país, la provincia y la naturaleza del producto. Algunas de estas unidades tenían

el mismo nombre en diferentes provincias, pero tenían diferente valor.

Así, la pértica de París medía 5.4847 metros, mientras que la pértica común medía 6.496

metros. Además, sus múltiplos y submúltiplos de estas unidades tenían relaciones poco

prácticas con la unidad. Para que la unidad pudiera ser aceptada por la gente de esa

época, en la que existía un gran analfabetismo, algunas de estas unidades tenían que ver

con el cuerpo humano: pie, pulgada, palmo, codo, etc. Esto parece, a priori, práctico, pero

también poco preciso y sometido a variaciones, ya que, hay que recordar que las

dimensiones del cuerpo humano varían con la edad. Las personas poseen en general

manos con distintos tamaños (Fig. 1).

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Figura 1. Los Fenicios anteriormente tenían cuatro medidas de longitud:

palmo (0.75 m), el dedo (0.018 m), el pie (0.26 m) y el codo (0.525 m).

Naturalmente, para cada clase de magnitud debe fijarse una unidad de medida. Así hay

unidades de longitud, masa, tiempo, densidad absoluta, etcétera.

Las unidades se pueden clasificar en unidades fundamentales y derivadas. Las

unidades fundamentales son unidades que corresponden a las magnitudes

fundamentales. Para la longitud, la masa y el tiempo, las unidades fundamentales del

Sistema Internacional son, respectivamente, el metro, el kilogramo y el segundo.

Las unidades derivadas se forman de la combinación de las unidades fundamentales u

otras unidades derivadas. La unidad de densidad absoluta se obtiene de la combinación

de dos unidades, una fundamental (el kilogramo) y otra derivada (el m3), debido a que se

expresa como kg/m3.

Las unidades de las magnitudes fundamentales se pueden materializar por medio de los

patrones, que pueden ser materiales o teóricos. Un patrón es el modelo que puede servir

para materializar la unidad.

Las propiedades que debe satisfacer un patrón de medida elegido son:

1. Debe ser inmutable, de forma que las medidas realizadas el día de hoy puedan ser comparadas con las que se hagan el próximo año o siglo.

2. Debe ser accesible, de modo que se pueda duplicar tantas veces como sea

posible.

3. Debe ser preciso, de forma que el patrón sea disponible, cualquiera que sea la

precisión tecnológicamente alcanzable.

4. Debe ser reconocido universalmente, de forma que los resultados obtenidos en

países distintos puedan ser comparados.

MATERIAL

1 Regla de 30 cm graduada en milímetros.

1 Tijeras.

2 Escuadras.

1 Transportador.

3 Hojas blancas.

1 Compás.

1 Cartulina

DESARROLLO EXPERIMENTAL

I Unidad Arbitraria

Determina el largo de la cubierta de tu mesa de laboratorio comparando dicha longitud con

la del puño de tu mano (figura 2). Registra en la tabla 1, el número de veces que cabe la

longitud del puño en la de la mesa. Pide a tus demás compañeros del equipo que realicen

lo mismo y registra los resultados obtenidos (si es necesario amplia la tabla 1 agregando

más renglones).

Figura 2. Longitud de la cubierta de a mesa.

Tabla 1. Largo de la mesa medida con el puño de cada compañero del equipo.

Longitud de la mesa

Nombre de quien midió

# de Puños # de Codos

1.-

2.-

3.-

4.-

Vuelve a determinar el largo de tu mesa empleando el antebrazo junto con la mano

cerrada (figura 3) y anota el valor obtenido, esta unidad recibirá el nombre de codo. Pide a

tres compañeros que repitan lo mismo. En esta actividad hemos seleccionado

arbitrariamente dos longitudes como unidades. ¿Cómo son los resultados de la tabla 1?

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Figura 3. Medición del largo de la mesa con el antebrazo junto con la mano cerrada.

II Unidad de Patrón

Selecciona, previo acuerdo con tus compañeros de equipo, el puño que servirá como

unidad patrón de longitud para conocer el largo de la mesa. Dale un nombre a la unidad y

regístralo en el paréntesis de la tabla 2.

Con la ayuda de las tijeras y el papel reproduce la longitud del puño patrón (longitud del

puño seleccionado) y distribuye a cada integrante del equipo una tira de papel con la

longitud patrón.

Determina cuántas veces la longitud de la tira de papel cabe en la longitud del largo de la

mesa y registra dicho valor en la tabla 2. Anota también los valores obtenidos por tus

compañeros, al comparar la longitud de la tira de papel (unidad patrón) que les

proporcionaste con el largo de la mesa (si es necesario modifica la tabla 2 aumentando las

columnas.)

Tabla 2. Largo de la mesa medida con el puño patrón.

Integrante

del equipo

1 2 3 4

LARGO

( )*

(* Escribe en el paréntesis de la tabla el nombre de la unidad)

III Submúltiplo de la Unidad Patrón

Ahora, divide tu unidad de longitud en diez partes iguales, a fin de contar con un

submúltiplo de base 10 de la misma. Para ello, emplea las escuadras y el compás.

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Traza una línea recta inclinada y divídela en diez partes iguales con el compás.

Coloca la unidad patrón de manera que un extremo de ésta coincida con un extremo de la

recta inclinada. Coloca la escuadra de manera que se unan los otros extremos de la

unidad patrón

...