Laboratorio 1

Resumen

En el actual Experimento se realizó diferentes mediciones con variados instrumentos para así comprender su funcionalidad y características, en el cual con el conocimiento de la existencia de un factor de error en las mediciones de estos objetos que se utilizaron se calculó su valor de incerteza de estos valores, para luego entregar de forma correcta los valores obtenidos en este experimento; realizando asociaciones lógicas entre los resultados.

Introducción

El presente informe describe la medición y presentación de resultados experimentales en distintos cuerpos geométricos, los cuales serán analizados aplicando métodos de medición directa e indirecta, errores experimentales en mediciones directas, evaluación de valores representativos e incertezas en mediciones directas e indirectas, cifras significativas y por último criterios de aproximación.

El motivo de este informe es dar a conocer que cada medida tomada presenta errores, los cuales, deben ser más pequeños para obtener un resultado lo más asemejado a la realidad posible, ya que, toda medida está siempre sometida a un grado de incerteza.

Los objetivos generales son aplicar la teoría del error a los procesos de medición y establecer la forma de entregar correctamente un resultado experimental.

Conceptos a utilizar:

Para poder comprender el desarrollo del informe se deben tener en cuenta los siguientes conocimientos previos.

Medida de una magnitud física: Se expresa como ∆ x , siendo el promedio de algún tipo de medición (x) y ∆ x la incerteza o error de tal medida.

Rango: Es el intervalo entre un mínimo y un máximo valor.

Sensibilidad: Un instrumento de medición es más sensible mientras menor sea el valor de la precisión.

Precisión: Es un parámetro, se utiliza para la investigación de algunos fenómenos físicos, en donde los resultados se expresan como un número más alguna indicación aproximada de error. La precisión arroja valores de incerteza constantes en el tiempo, haciendo que la medición se acerque más a lo verdadero.

Error experimental: Un error experimental es una desviación del valor medido de una magnitud física respecto al valor real de dicha magnitud. En general los errores experimentales son ineludibles y dependen básicamente del procedimiento elegido y la tecnología disponible para realizar la medición.

Exactitud: Mientras más pequeños sean los errores sistemáticos, se obtendrá mayor exactitud en las medidas.

Método experimental

Objetivos Específicos:

Expresar magnitudes físicas con su respectiva incerteza obtenidas a partir de mediciones directas e indirectas

Aplicar criterios planteados por la teoría de error.

Determinar la densidad de un sólido rígido.

Materiales a utilizar:

Regla.

Pie de metro.

Huincha.

Tornillo micrométrico.

Cilindro, cono, esfera o paralelepípedo.

Balanza

Desarrollo del experimento:

Primero que todo se debe analizar y aprender a utilizar los instrumentos que servirán para medir los cuerpos geométricos.

Características de los instrumentos según su precisión, sensibilidad y rango.

Instrumento Precisión Sensibilidad Rango

Regla 0 - 60 cm 1 mm mm

Pie de metro 0 - 200 mm 0.02 mm Centésima de mm

Huincha 0 - 3 m 1 mm mm

Balanza 0-3200 gr 0, 01 gramo Centigramos

Luego de informar las características de los instrumentos utilizados en este experimento, se muestran a continuación el promedio de las medidas de los cuerpos geométricos, las cuales, fueron utilizadas para calcular el volumen y finalmente la densidad.

Instrumento Cuerpo Geométrico Ancho

mm Largo

mm Alto

mm Masa

Gr

Pie de metro Paralelepípedo 1 * 28,84 mm 28,84 mm 58.9 mm 26,75 gr

Regla Paralelepípedo

1 * 28,95 mm 28,95 mm 59 mm 26,75 gr

Pie de metro Paralelepípedo

2 ** 14,1 mm 58,02 mm 28,84 mm 10,23 gr

Regla Paralelepípedo 2 ** 14,21 mm

Alto

(a) 58,1 mm

Radio

(r) 28,92 mm

Valor de π 10,23 gr

Masa

Pie de metro Cilindro *** 54,7 mm 6 mm 3,14 3,91 gr

Regla Cilindro *** 55 mm 6 mm 3,14 3,91 gr

*Paralelepípedo 1: **Paralelepípedo *** Cilindro

Resultados y discusión:

A partir de los datos obtenidos se puede determinar el volumen (v) y la densidad (ρ) del cilindro. Además del grado de incerteza o margen de error de dicha magnitud física.

Medidas directas e indirectas.

Volumen paralelepípedo 1 medido con pie de metro.

a = (28,84 ± 0,01) mm 4 cifras significativas.

b = (28,84 ± 0,01) mm 4 cifras significativas.

c = (58,9 ± 0,01) mm 3 cifras significativas.

Vmáx = a * b * c

= (28,84 + 0,01) * (28,84 + 0,01) * (58,9 + 0,01) /Cálculos resueltos en apéndice

= 49.032,12 〖mm〗^3

Densidad = m/v= (26,75 g)/(4903,212 cm^3 ) = 5,457 x 〖10〗^(-3) g⁄(cm^3 )

Vmin = a * b * c

= (28,84 - 0,01) * (28,84 - 0,01) * (58,9 - 0,01) /Cálculos resueltos en apéndice

= 48.947,54 〖mm〗^3 / Aproximado a la centésima.

Densidad = m/v= (26,75 g)/(4894,754 cm^3 )=5,465 x 〖10〗^(-3) g⁄(cm^3 )

Volumen paralelepípedo 1 medido con regla.

a = (28,95 ± 0.05) mm 4 cifras significativas.

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