Instrumentos De Medida

RESUMEN: La física es la ciencia que estudia los fenómenos de la naturaleza, dándole solución a muchos problemas de la sociedad, para esto se apoya en el uso de instrumentos de medida, que facilitan el trabajo de la misma, ya que estos permiten tomar medidas casi exactas, con un mínimo margen de error, Cumpliendo tareas específicas en el proceso que lleva a cabo el conocer el porqué de un fenómeno. Están divididos en grupos: de medición de masa, de volumen, de longitud, de tiempo, de temperatura, entre otros; cada uno de ellos cumple con un trabajo en especifico, como por ejemplo: el barómetro es el instrumento encargado de medir la presión atmosférica, el dinamómetro es el que mide las fuerzas, y así muchos de ellos, que serán nombrados mas detalladamente a continuación.

INTRODUCCION

En la física e ingeniería, medir es la actividad de comparar magnitudes de objetos y fenómenos del mundo real, esto se logra en gran parte a la diversidad de instrumentos de medida que existen, cada uno con una labor específica aunque en diferentes campos de actuación (temperatura, tiempo, longitud), tratando día a día de mejorarlos, para obtener medidas mas exactas, y con mínimos margen de error. Entre ellos tenemos vernier:

Que es el encargado de medir longitudes pequeñas, el dinamómetro: sirve para medir fuerzas, el barómetro: es el instrumento que mide la presión atmosférica, entre otros.

OBJETIVOS:

 Conocer la utilidad de cada uno de los instrumentos de medida, que serán utilizados a lo largo de nuestra carrera.

 Comprender y entender el funcionamiento de cada uno de los instrumentos de medición.

MARCO TEORICO

VERNIER: Se denomina así, en honor al matemático francés Pierre Vernier, quien la inventó, a la escala secundaria de un calibre destinada a apreciar fracciones de la unidad menor, aumentando la precisión. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio. La precisión de estos instrumentos depende mucho de la calidad y estado del instrumento en sí; por ejemplo, hay verniers que son precisos hasta el milésimo de una pulgada (.001"), cuando otros son aun más precisos (.0005").

La medida se lee en decimales de pulgada o de unidades métricas; algunos presentan ambas unidades. Este instrumento es versátil por su diseño, pues permite medir en distintas formas.

El calibrador o vernier, conocido también como pie de rey, consiste usualmente en una regla fija de 12 cm con precisión de un milímetro, sobre la cual se desplaza otra regla móvil o reglilla. La reglilla graduada del vernier divide 9mm en 20 partes iguales de manera que pueden efectuarse lecturas con una precisión de un vigésimo de milímetro.

Componentes: Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

Aplicación: Calibre de precisión utilizado en mecánica por lo general, que se emplea para la medición de piezas que deben ser fabricadas con la tolerancia mínima posible. Las medidas que toma pueden ser las de exteriores, interiores y de profundidad.

Figura1: Dinamómetro.

DINAMOMETRO: Se denomina dinamómetro a un operador técnico o instrumento inventado y fabricado que sirve para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza, instrumento utilizado para medir masas. Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke (ley de elasticidad), siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada.

Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene dos ganchos o anillas, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza.

El dinamómetro funciona gracias un resorte o espiral que tiene en el interior, el que puede alargarse cuando se aplica una fuerza sobre el. Una aguja o indicador muestra la fuerza que se realiza.

Aplicaciones: existen dinamómetros diseñados para diversas aplicaciones. Una de ellas es la de pesar, es decir, para medir el peso de algo y por equivalencia determinar su masa. Esto conlleva a la necesidad de calibrar el instrumento cada vez que se cambia de ubicación, especialmente en medidas de precisión, debido a la variación de la relación entre la masa y el peso, que es la aceleración de la gravedad y depende del emplazamiento.

Algunas máquinas de ensayo de materiales someten las probetas a esfuerzos que pueden ser medidos con dinamómetros u otros instrumentos de medición de fuerzas, como una célula de carga. Además miden otras magnitudes como la deformación de la probeta en un ensayo de tracción, la penetración en un ensayo de dureza o el número de ciclos en un ensayo de fatiga, también se usan en ortodoncia para medir las fuerzas aplicadas durante el tratamiento.

Figura 2: Dinamómetro.

BAROMETRO: es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica representa el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquido encerrada en un tubo cuya parte superior está cerrada. El peso de la columna de líquido compensa exactamente el peso de la atmósfera. Los primeros barómetros fueron realizados por el físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII.

Los barómetros son instrumentos fundamentales para medir el estado de la atmósfera y realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones se corresponden con buen tiempo mientras que las bajas presiones son indicadores de regiones de tormentas. Del barómetro se deriva un instrumento llamado barógrafo, que registra las fluctuaciones de la presión atmosférica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una técnica muy similar a la utilizada en los sismógrafos.

Existen diferentes tipos de barómetros entre ellos tenemos:

El Tubo de Torricelli: Es un instrumento para medir la presión atmosférica; es decir, la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmósfera. Este fenómeno fue descubierto por Evangelista Torricelli, un físico y matemático italiano del siglo XVII.

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