LABORATORIO DE FISICA I

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE COORDINADORA: CECILIA TOLEDO V FACULTAD DE CIENCIA PRIMER SEMESTRE DEL 2015 DEPARTAMENTO DE FISICA MODULO BASICO DE INGENIERIA

LABORATORIO DE FISICA I

INTRODUCCION

Esta asignatura se ha planificado de modo que sean un medio para complementar los contenidos de la parte teórica.

Las experiencias programadas para este semestre son las siguientes: Experimento Nº1 Mediciones y Presentación de Resultados Experimentales. Experimento Nº2 Procesamiento de Datos y Representación Gráfica. Experimento Nº3 Aplicación Procesamiento de Datos. Experimento Nº4 Estática, Estudio de Fuerzas Experimento Nº5 Viga en equilibrio Estático Experimento Nº6 Hidrostática: Ecuación fundamental de la hidrostática Experimento Nº7 Hidrostática: Principio de Arquímedes y Densidad Es de vital importancia que usted lea, estudie y se prepare para desarrollar cada una de las actividades experimentales que se han programado. En este nivel, se realizarán siete sesiones cada 15 días. Registro curricular les asigna el número del laboratorio y en su horario, por ejemplo, aparece como 10103-0 , L-42 eso significa que usted está en el grupo cero del laboratorio 42 que tiene actividad los días miércoles a las 15:30 y de acuerdo a la programación su primera clase de laboratorio será el miércoles 11 de marzo, si le aparece el 10103-1 , L-42 significa que su primera clase será el miércoles 18 de marzo a las 15:30.

El Formato de los informes que deberá entregar se encuentra al final de esta guía. NORMAS DE EVALUACION PARA EL LABORATORIO: EL laboratorio de Física I como parte de la asignatura exige a los alumnos un 100% de asistencia. La calificación de laboratorio se obtendrá de la siguiente manera: Las dos primeras sesiones de laboratorio serán evaluadas con una prueba en la tercera sesión( 15%) Las cinco sesiones restantes serán evaluadas con informes (45%). Al final del período se realizará una prueba global donde se evalúan todas las sesiones. NOTA DE SESIONES (NS) 60 % PRUEBA GLOBAL 40 % NOTA FINAL: NF = NS*0.6 + PRUEBA Global *0.4

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La nota de la prueba GLOBAL debe ser igual o mayor que cuatro para ser aprobado, en caso

contrario se podrá tener derecho a examen si la nota final (NF) está entre 3,5 y 3,9.

La nota del examen debe ser igual o superior a cuatro(4) para poder aprobar el laboratorio,

y la nota final DE LABORATORIO (NFL)se obtiene de la siguiente manera:

NFL = (NF)*0.6 + examen*0.4

Si obtiene menos que un cuatro en su examen, reprueba con esa mala nota.

PRIMERA SESIÓN

MEDICIONES Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES

Objetivos generales

Medir magnitudes físicas.

Aplicar la teoría de error a los procesos de medición.

Entregar correctamente un resultado experimental.

II. Fundamentos Teóricos

Medir una magnitud de una cantidad física, es encontrar un número que sea el cociente entre la

magnitud a medir y una magnitud tomada como patrón.

Métodos de medición

 Medida directa: Se confronta directamente un patrón de medida como unidad, con la magnitud

a medir.

 Medida Indirecta: Es aquella que se obtiene a través de la aplicación de una fórmula o función

que relaciona dos o más medidas obtenidas en forma directa.

 Medida con aparatos calibrados. La medida está dada por la posición de índices sobre escalas

graduadas. Tanto las escalas como el origen han sido confrontadas con patrones de calibración utilizados

para verificar la respuesta del instrumento y corregir las desviaciones. Los patrones de calibración se

derivan, a su vez, de los patrones primarios que definen la unidad.

Medida de una magnitud física

Se expresa como x x. El valor verdadero de la medida de una magnitud física x i no se puede conocer,

pues toda medida está sometida a error o incerteza x . Es indispensable hacer una estimación del error

o incerteza para poder obtener conclusiones experimentales. La incerteza determina la calidad y los

limites de validez de la medida.

Errores experimentales en mediciones directas.

 Errores Sistemáticos.

Se repiten constantemente a lo largo del experimento. Afectan el resultado siempre de la misma forma,

si se cumplen las mismas condiciones de experimentación. Ejemplos: error de calibración del Instrumento,

condiciones experimentales no apropiadas, técnicas imperfectas, fórmulas Incorrectas, paralaje, etcétera.

Este es un error en el sentido de una equivocación, no de una incerteza. La teoría de error trata

esencialmente de las incertezas en las medidas, pero un buen trabajo de medición requiere investigar

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también la presencia de errores sistemáticos, para corregir los resultados de una medición, cuando la

causa de un error sistemático es descubierta.

 Errores Aleatorios.

Están presentes en toda medida. Cuando son significativos, se puede disminuir su incidencia en el

resultado aumentando el número de medidas. Tienen tratamiento matemático.

 Errores Personales.

Debidos a descuido o incompetencia del experimentador. Este es el único caso en que hay claramente

algún 'error', algo que está mal, y no se trata de una incerteza en la medida. Ejemplos: mala lectura.

Evaluación de valores representativos e incertezas en mediciones directas.

Se puede escribir una fundamentación teórica del tratamiento estadístico de los errores aleatorios; pero

los conceptos matemáticos que los alumnos manejan son insuficientes aún, por ello, eso se pospondrá para

una guía de complemento que se agregará a ésta más adelante.

Eliminados los errores sistemáticos (si se logran descubrir) y/o personales, nuestra medición debe ser

expresada como:

x x x

Las medidas de tendencia central nos permitirán elegir el valor más representativo de la medición

experimental; este será el valor medio o x .

Valor medio o promedio:

n

i

i 1

1

x x

n

Criterios para el cálculo del error absoluto x :

Si 1 INST n x x , siendo el error instrumental mitad de la menor división de la escala

usada.

Si max min 1 10

2

x x

n x , se aplica cuando el error aleatorio es importante frente al

instrumental, pero si sólo se desea obtener una determinación rápida, pero burda, de la

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