Laboratorio Teoría de Errores Civil lab. 3- Laboratorio de Física-Universidad Militar Nueva Granada

Laboratorio Teoría de Errores

Civil lab. 3- Laboratorio de Física-Universidad Militar Nueva Granada

Resumen

El objetivo de este laboratorio era aplicar la Teoría de errores y su tratamiento, para ello se usó un cilindro metálico al cual se le tomaron las medidas de longitud (altura y diámetro), y masa, después de esto, fueron implementadas algunas fórmulas, para encontrar los errores que se tenían en las mediciones. El resultado de estas mediciones (junto con los errores) fue utilizado para saber la densidad y el volumen del cilindro. Buscando de esta manera, acerarse a la medida más exacta.

Introducción

Se dio a conocer que una magnitud física es todo aquello medible y cuantificable, a lo largo de este laboratorio las magnitudes físicas que debían ser determinadas era la longitud (altura y diámetro) y peso, con el fin de usar estas medidas en la fórmula de error de escala   y la propagación del error de escala , teniendo en cuenta que el error de escala es la mínima medida del aparato de medida, empleando el error de escala para las medidas directas y  la propagación de error de escala en medidas indirectas.

Fórmulas

Error de absoluto (error de escala):                                                                      (1)[pic 1]

 : Valor real  de una magnitud[pic 2]

 : Valor experimental[pic 3]

Error absoluto (propagación error de escala):           (2)[pic 4]

 : Error de escala de x[pic 5]

: Error de escala de  y[pic 6]

: Error de escala de  z[pic 7]

El objetivo principal de este laboratorio consistió en aplicar la teoría de errores y su tratamiento  en los instrumentos de medida y en sus resultados, teniendo en cuenta las causas.

Desarrollo experimental

Para la realización del laboratorio de teoría de errores se necesitaron diversos instrumentos de medida como:

• El calibre, también denominado cartabón de corredera o pie de rey: es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). Fig. 1

[pic 8]

Fig. 1: calibrador pie de rey

Para calcular alguna medida de longitud, lo primero que se debe hacer, es colocar el objeto del cual se desee saber alguna longitud, entre el pie fijo y el pie móvil, después de esto, se debe mirar en dónde está ubicado el 0 del nonio (mm), y esa será la medida de longitud. Para completar esta medida, se ubicará una raya que en el nonio (mm), coincida con otra raya de la escala fija (cm,mm), a partir del 0 se debe sumar 0.5 por cada raya que haya antes de ésta. El resultado, se debe escribir como las siguientes dos cifras de la medida.

• El micrómetro: (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm).  Fig. 2.

[pic 9]

            Fig. 2: tornillo micrómetro

           Para calcular una medida más pequeña, se utiliza este instrumento. Lo primero que                                                         se debe hacer es colocar el objeto en entre la punta fija y el husillo micrométrico, después se debe girar la carraca hasta que el objeto quede apretado. A continuación se debe mirar que la línea principal del cilindro, coincida con una del tambor, después de esto, se multiplica el número al lado de la línea que coincide por el error que tenga el instrumento y se suma 5.05mm al resultado.

•  Báscula electrónica: es un instrumento de medición que se utiliza para determinar el valor de la masa de un objeto, siendo ésta masa la cantidad de materia de dicho objeto. Comúnmente a esta determinación se le conoce como "Pesar", por lo que una Báscula se utiliza para pesar masas.

[pic 10]

Fig. 3 Báscula electrónica

Para utilizar este instrumento, se coloca el objeto a medir en la superficie de esta, e inmediatamente, la báscula arroja un resultado.

Resultados y Discusiones

Primera sesión:

A continuación se muestran todos los procesos desarrollados evidenciando principalmente el error de escala o propagación según sea el caso:

Tabla 1: resultados de las mediciones de: diámetro, altura y masa.

[pic 14]

Este resultado supone que el diámetro esta entre  0.538 cm 0.536 cm ya que el error escalar del tornillo micrométrico es de 0.001cm.

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