Informe Experiencia 1 Física 1

EXPERIENCIA DE LABORATORIO N°1

Procedimiento Experimental

Mediciones y aplicación de teoría de error

Objetivo

Aplicar la teoría de propagación de error en la determinación de la densidad de un sólido, utilizando regla y pie de metro.

Objetivos Específicos

1. Expresar magnitudes físicas con su respectiva incerteza obtenidas a partir de mediciones

directas e indirectas

2. Aplicar criterios planteados por la teoría de error.

3. Determinar la densidad de un sólido rígido.

Materiales utilizados

Regla.

Pie de metro.

Paralelepípedo.

Balanza

Resumen

En el presente informe trataremos la teoría de error la cual señala que en cualquier tipo de medición siempre habrá una incerteza en el resultado. Para comprobar esto experimentaremos con un paralelepípedo, calculando medidas de masa, área , volumen y densidad con instrumentos análogos y digitales. Cada uno de estos tiene un margen de error particular, debido a que, tienen un formato distinto, lo que provoca que los resultados varíen como consecuencia de la sensibilidad de los instrumentos. Además de ello, conoceremos las ventajas y desventajas que conlleva la aplicación de esta teoría llevada a la experiencia.

Introducción

En esta experiencia estudiaremos la teoría de la propagación de error, como también, el margen de error que tienen los instrumentos de medición y nosotros los humanos al momento de medir. Para ello, la mejor forma de hacerlo será dando un ejemplo de este; usaremos las medidas de un cubo sacados con una balanza, una regla y un pie de metro, el objetivo de la investigación al aplicar la teoría de error es dar a entender que es necesario aplicarla, ya que, los instrumentos de medición solo dan el valor relativo aproximado y por ende es de suma importancia el entendimiento y uso de este tipo de fórmulas teóricas que nos acercan aún más al valor de referencia.

Método Experimental

El procedimiento realizado para llegar a la densidad (ρ= m/v) del solido fue: tomar medidas de este a lo largo, ancho y alto en diferentes puntos con un instrumento llamado Pie de metro para obtener su volumen y también medir su masa utilizando una balanza.

Para el cálculo de los resultados utilizamos formulas propias de la física que incluyen la variación de rangos de errores de cada medida, pudiendo de este modo alcanzar un margen de error relativo y de propagación en cada caso.

VENTAJAS DESVENTAJAS

-Se puede tener un estimado valor del margen de error de cada instrumento.

- Mientras mayor sea la sensibilidad del instrumento utilizado, menor será el margen de error. -Mientras más largo sea el desarrollo de los cálculos el error instrumental propuesto al comienzo del desarrollo se convierte finalmente en un error de propagación, perdiendo su valor principal.

Resultados

El sólido utilizado fue un cubo de madera y los valores de los resultados obtenidos son los siguientes:

Masa: 40,80 + 0,1 gramos

Área= 1.713,53 + 28,78 〖mm〗^2

Volumen= 75.172,56 + 2.721,24 〖mm〗^3

Densidad = 0,000543± 0,0000209 gr/mm³

Ver cálculos en apéndice.

Discusión

A estos resultados entregados hay que agregar el hecho que toda medición puede está sujeta a errores de medida, tanto por la calidad de los instrumentos, como por la estimación humana. En este caso no se pudo obtener el error porcentual de la densidad del sólido utilizado, debido a que, no sabemos de qué tipo de madera está hecho y, por tanto, no tenemos referencia para calcular el porcentaje de error. Por otra parte, al realizar la medición, también influyen factores aleatorios,los que se refieren a una mala calibración del instrumento o un desconocimiento por parte del experimentador de sus materiales, por ejemplo, cuando el observador mira oblicuamente el vernier del pie de metro esto hace que haya un diferencial de medida considerable al realizar los estudios o el mal manejo de las unidades de medida lo que puede causar que los resultados se hagan imprecisos.

Conclusión

Gracias al procedimiento de medición utilizado, pudimos determinar la densidad del paralelepípedo estudiado con un menor grado de incerteza o margen de error (∆x), esto es posible debido a que los instrumentos utilizados poseen rangos de precisión muy altos, por lo que los errores sistemáticos

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