Laboratorio de Física I - Experimento

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

LABORATORIO DE FÍSICA I

GRUPO 109

HORARIO 20:30 P.M. - 22:10 P.M.

FECHA DE ENTREGA: 02/09/2024

2. RESUMEN

En el experimento del laboratorio se busca obtener diferentes resultados de medidas para el análisis de las alturas de un triángulo con sus respectivos lados, con el objetivo de definir el valor medio con o sin redondeo para llegar a un valor de desviación estándar. Con esta actividad se logra la aplicación y el análisis de medidas y cifras significativas en la resolución de problemas de la vida cotidiana, de esta manera adquirir un buen manejo de las herramientas y llegar a una exactitud de las medidas tomadas.

2DA PROPUESTA PARA EL RESUMEN

En el experimento del laboratorio se busca obtener resultados de las medidas de las alturas y y lados de un triángulo, con el fin de poner en práctica, por tres integrantes, la definición de cifras significativas, redondeo y aplicación de mediciones físicas, posteriormente contrastar resultados y observar valores medios, variación estándar y tolerancia de las mediciones.

3. OBJETIVOS

• Objetivo Principal: Adquirir y comprender la habilidad de los instrumentos de medición, así mismo lograr una mejor interpretación de los resultados obtenidos.
• Objetivos Específicos:

• Establecer y aplicar las reglas para determinar el número de cifras significativas en una medida experimental.
•  Aprender e implementar las reglas básicas para el redondeo de mediciones expresando de manera adecuada los resultados de mediciones obtenidos experimentalmente.
•  Efectuar cálculos teniendo en cuenta el número correcto de cifras significativas.
•  Calcular valores medios, desviación estándar y tolerancia de la medida e interpretar desde la ciencia física estos resultados

4. MARCO TEÓRICO

El siguiente informe está fundamentado en la información brindada por el profesor de clase, y la respectiva guía de la actividad. El experimento está basado en el adecuado manejo y u..  v&111so de las cifras significativas en la aplicación respectiva de medir los lados y las alturas de un triángulo utilizando una regla graduada en milímetros. Estas mediciones permiten calcular el área del triángulo con diferentes combinaciones de bases y alturas, aplicando las fórmulas geométricas estándar. Cada medición se debe realizar con atención a las cifras significativas, reflejando la precisión de la regla y la habilidad del experimentador para estimar fracciones de milímetro.

Las cifras significativas son los dígitos en una medición que incluyen todos aquellos que se pueden conocer con certeza más un dígito estimado. Estas cifras son fundamentales en las mediciones experimentales, ya que expresan el grado de precisión del instrumento utilizado y de la medición realizada, esto evita la inclusión de dígitos que no tienen una base real, lo que podría llevar a conclusiones inexactas sobre el fenómeno medido.

Por ejemplo en el experimento realizado se utilizo un decimal para el cálculo de las medidas y para desviación estándar se realizaron con cuatro decimales con la regla de que si el dígito siguiente es menor a cinco (5) no se aproxima y si por el contrario es mayor o igual a cinco (5) el número siguiente aumentaría en uno (1)

Toda medición experimental conlleva una incertidumbre debido a la limitación de los instrumentos. Esta incertidumbre refleja cuán exacta puede ser la medición. En el caso del experimento del triángulo, la incertidumbre dependerá de la resolución de la regla utilizada y la habilidad del experimentador para estimar valores entre las marcas de medición, por ende se utiliza la desviación estándar el cual es la estimación de errores que puede tener el instrumento a la hora de realizar una medición con respecto al valor de las mismas.

                       (COLOCAR FÓRMULA )

La desviación estándar en este experimento se utiliza para evaluar la dispersión de las mediciones realizadas por diferentes experimentadores. Un bajo valor de desviación estándar indicará que las mediciones son consistentes, mientras que un valor más alto refleja variabilidad, posiblemente debida a errores experimentales o diferencias  en las habilidades de los participantes.

5. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES Y EQUIPO

1. Escuadra:

• Descripción: Una escuadra de plástico marca Faber-Castell 60° - 32 cm
• Función: Usada para medir los lados y alturas del triangulo, asi mismo, para asegurar que las alturas del triángulo se tracen perpendicularmente a los lados correspondientes. Esto es crucial para garantizar que las mediciones de las alturas sean precisas.

1. Triángulo de Referencia:

• Descripción: Un triángulo dibujado o recortado en papel
• Función: Sirve como objeto de estudio para realizar las mediciones de sus lados y alturas. Todos los estudiantes participan en la medición de este mismo triángulo tomando 5 medidas por todos los integrantes, permitiendo la comparación de resultados.

1. Calculadora

• Descripción: Calculadora científica.
• Función: Herramienta utilizada para calcular los valores medios, desviaciones estándar y áreas del triángulo, asegurando el manejo correcto de las cifras significativas en los cálculos.

6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El experimento comienza con el análisis de las guía suministrada, en donde se proporciona un triángulo del cual se procede  a tomar las medidas respectivas.

Medición de los Lados del Triángulo:

• Cada estudiante del grupo mide individualmente los tres lados del triángulo (a, b, y c) utilizando la regla graduada en milímetros.
• Se repite la medición cinco veces para cada lado.
• Los resultados de las mediciones se registran en una tabla de datos, asegurándose de utilizar el número correcto de cifras significativas basadas en la precisión de la regla.

Medición de las Alturas del Triángulo:

• Cada estudiante traza una altura desde un vértice hasta el lado opuesto del triángulo utilizando una escuadra para asegurar la perpendicularidad.
• Con la regla graduada, se mide la longitud de cada una de las tres alturas del triángulo.
• Al igual que con los lados, cada altura se mide cinco veces, y los resultados se anotan en la tabla de datos, cuidando las cifras significativas.

Cálculo de Valores Medios y Desviaciones Estándar:

• Se calcula el valor medio de cada una de las mediciones (lados y alturas). Estos valores se registran en la tabla correspondiente.
• Utilizando una calculadora científica o una hoja de cálculo (como Excel), se calcula la desviación estándar de las mediciones de cada lado y cada altura, lo cual se registra en la tabla de datos.

Cálculo del Área del Triángulo:

• Se calcula el área del triángulo utilizando cada lado como base y su correspondiente altura. La fórmula usada es:
  A=(base×alturaA)/2
• Se realiza los cálculos de área, tanto sin redondeo como con redondeo, y registra los resultados en la tabla de datos.

Análisis y Comparación de Resultados:

• Los estudiantes comparan sus resultados individuales y discuten las posibles causas de las diferencias en las mediciones, considerando la precisión de los instrumentos utilizados y la habilidad para estimar fracciones de milímetro.
• Se discuten las implicaciones de los errores e incertidumbres en las mediciones, así como el efecto del redondeo en los resultados finales.

7. DATOS OBTENIDOS  

8. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

• En este experimento ha realizado medidas directas e indirectas. Indíquelas.

Las medidas directas ingresadas en la tabla son las medidas de cada lado a,b,c y cada altura ha, hb,hc.

las medidas indirectas realizadas en este experimento son  el valor medio de los lados, valor medio de las alturas, desviación estándar y el área de cada triángulo.

...