Prácticas de Laboratorio Física I Una aproximación al proceso de medición determinación del valor de la aceleración de la gravedad

Universidad de Sucre

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Civil

Prácticas de Laboratorio Física I

Una aproximación al proceso de medición determinación del valor de la aceleración de la gravedad.

Integrantes:

Campo Zubiría Laura Alejandra

Díaz Monterroza Luis Fernando

Geney Montes Diego Andrés

Edmundo Albis

20/10/2020

INTRODUCCIÓN

El mundo entero vive una situación fuera de lo común, que nos obliga a cambiar las formas tradicionales de hacer las cosas, y las prácticas de laboratorio no son la excepción. Es necesario usar otras metodologías para aprender, por eso, en este informe de laboratorio realizado desde casa, se quiere demostrar que no es necesario la asistencia a un laboratorio para comprender la temática impartida en clase.

Según la revista Reader´s Digest (1981), “la intensidad del campo gravitatorio representa la fuerza o la manifestación de la atracción universal que impulsa los cuerpos hacia el centro de la tierra”, lo que nos dice que, ningún cuerpo está excepta de ella y es distinta en diferentes partes del mundo. La aceleración gravitacional se expresa con la letra “g”, además, es directamente proporcional a la Fuerza medida en Newtons e inversamente proporcional a la masa denotada en kilogramos.

Asimismo, se busca en esta práctica determinar cuál es la aceleración gravitacional de ciertos cuerpos, si se conoce su masa en gramos y su peso en Newtons. También se determinará la incerteza de los valores obtenidos, la función que define los datos y la gráfica que los representa.

OBJETIVO GENERAL

• Determinar el valor de la aceleración gravitacional y su incerteza a partir de datos previamente proporcionados.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analizar y comprender toda la documentación tratada en clase.
• Establecer los valores de la aceleración de la gravedad y su incertidumbre, y, además, expresar la función y gráfica que relaciona los datos.
• Conocer la importancia que tiene la correcta expresión de los datos obtenidos y lo que representan.

UNA APROXIMACIÓN AL PROCESO DE MEDICIÓN DETERMINACIÓN DEL VALOR DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD “LABORATORIO

La idea de está simulación de laboratorio es determinar la aceleración de la gravedad de ciertos cuerpos, de los cuales conocemos su masa en gramos y su peso en Newtons. Con esos datos y sus respectivas incertezas se es capaz de calcular la aceleración de la gravedad de cada cuerpo.

Tenemos los datos que nos facilita el problema:

[pic 1]

Donde la incerteza en la masa y el peso es igual para todos los valores porque se han medido con el mismo instrumento; una balanza digital y un dinamómetro. Lo siguiente a realizar es convertir la masa de gramos a kilogramos, porque será más sencillo expresar la aceleración en esa forma. Así que, se multiplica cada valor de la masa por 1.000, porque en cada unidad de kilogramo hay 1.000 gramos.

Luego procedemos a despejar la fórmula que relaciona la masa y la aceleración de la gravedad:

[pic 2]

Despejando g, obtenemos:

[pic 3]

Usando los datos reemplazamos para el cuerpo 1, donde masa es 0,0992kg y peso es 0,98N:

[pic 4]

9,879032258N · Kg[pic 5]

Hacemos lo mismo con cada uno de los cuerpos, y reemplazamos en la tabla:

[pic 6]

Para hallar el valor experimental de la aceleración de la gravedad promediamos todos los valores obtenidos con la fórmula , obteniendo: [pic 7]

9,97932034[pic 8]

Para hallar la incertidumbre de los datos es posible crear una gráfica con herramientas como Excel, donde luego, será sencillo hallar la incertidumbre y la pendiente. Tenemos la gráfica del peso en función de la masa:

[pic 9]

Vemos que Excel es capaz de relacionar los datos de la tabla y expresar la función de la recta; y = 9,9103x - 0,0009, inmediatamente notamos que la pendiente de la recta es igual a 9,9103, pero esta solo es una cifra aproximada o redondeada. Para conocer la incertidumbre exacta y la pendiente usamos la función estimación lineal de Excel (ver anexo 1), donde nos presentan lo siguiente:

[pic 10]

Tenemos entonces que el valor de la pendiente es (9,91032668 ± 0,0411985) N·kg y el valor del intercepto es (-0,00091524 ± 0,00195559) N·kg. Escrito con las reglas mencionadas en el documento “Experimentos de Física de bajo costo, usando TIC’s”, deben tener la misma cantidad de cifras decimales, expresarse en las mismas unidades de medida.

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