Lab Fisica

Fuerza g por medio experimental

Carlos Arellano Jorquera201141511-6 carlos.arellano@alumnos.usm.cl

Martín Gutiérrez Durán 201141510-8 martín.gutiérrez@alumnos.usm.cl

Resultados:

Para comenzar, la tabla 1, muestra la masa medida en ambas balanzas:

Balanza de Brazo Balanza Digital

Masa esfera 67,3 gr 67,1 gr

Error Instrumental ± 0,05 gr ± 0,1 gr

Tabla 1: Masa Esferay su respectivo error instrumental, para balanza de brazo y digital.

Como se señaló en el laboratorio introductorio, el error instrumental de la balanza análoga es ±1/2 de la división más pequeña de la escala, y para la balanza electrónica es ± 1.

A continuación se da a conocer el diámetro medido con elCalibrador de Verniery su respectivo error instrumental.

Diámetro esfera 2,55 ± 0,005 (cm)

Tabla 2: Diámetro Esfera y error instrumental del calibrador.

En la siguiente tabla, se muestran los tiempos de reacción de Martín Gutiérrez:

Medición n Gutiérrez (s)

Medición 1 0,400

Medición 2 0,410

Medición 3 0,130

Medición 4 0,320

Medición 5 0,300

Medición 6 0,310

Medición 7 0,130

Medición 8 0,200

Medición 9 0,210

Medición 10 0,320

Promedio 0,273

Tabla 3: Tiempo de reación durante 10 mediciones.

Por previo acuerdo, el cronometro se detuvo a los 5 (segundos) de haber comenzado.

Para continuar, se presentan los resultados obtenidos por Carlos Arellano:

Medición n Arellano (s)

Medición 1 0,210

Medición 2 0,280

Medición 3 0,240

Medición 4 0,270

Medición 5 0,200

Medición 6 0,190

Medición 7 0,250

Medición 8 0,230

Medición 9 0,320

Medición 10 0,300

Promedio 0,249

Tabla 4: Tiempo de reación durante 10 mediciones.

A los resultados, se adjunta la tabla con las mediciones de largo de la cuerda y su respectivo periodo de oscilación.

Los largos de la cuerda entre la esfera y el eje de rotación variaron 20 veces entre 10 y 250 (cm) con un ángulo inicial de 15⁰ realizando 10 oscilaciones.

L(m) T osc. (s) T(Periodo)

0,105 6,73 0,673

0,185 8,20 0,82

0,200 8,86 0,886

0,302 10,9 0,109

0,398 12,5 0,125

0,508 14,3 0,143

0,604 15,5 0,155

0,710 16,9 0,169

0,805 18,3 0,183

0,897 18,9 0,189

1,003 20,2 0,202

1,115 21,0 0,210

1,190 22,1 0,221

1,300 22,8 0,228

1,450 24,3 0,243

1,580 25,3 0,253

1,710 26,4 0,264

1,910 27,8 0,278

2,050 28,8 0,288

2,310 30,6 0,306

Tabla 5: Largo de la cuerda, tiempo de oscilación y periodo respectivo.

Discusión y análisis:

1) Mediciones de longitud y masa. Error instrumental y de propagación.

Primero se calculó el volumen de la esfera, los datos son: masa = 67,3 (gr) y radio = 1,273 (cm), se utilizó la masa dada por la balanza electrónica ya que es una medición más segura, al venir ya calibrada, a diferencia de la balanza análoga. El resultado obtenido fue:

V=8,638

Por lo tanto el volumen ( ), considerando el respectivo error de propagación fue:

V=8,638 ± 0,630

Donde es la masa y es el volumen, por lo tanto la densidad (ρ) fue:

7,786

Es muy importante señalar que la masa y el volumen tienen sus respectivos errores, por lo cual deben ser considerados. Es por esto que se realiza el cálculo del error de propagación, el que da a conocer un error aproximado de la densidad. El resultado obtenido fue:

0,29

Así la densidad fue:

7.786 ± 0,29

Ahora bien, si se compara la densidad obtenida con el valor verdadero o teórico, se puede obtener el error porcentual de la magnitud dada. En este caso la densidad del acero es:

Por tanto, el error porcentual de la densidad obtenida fue:

Lo que indica que ambas densidades están muy cercanas. Este error no es del 0%, ya que las mediciones están determinadas por el ojo humano, además todos los cálculos que se obtuvieron fueron aproximados a alguna décima y no fueron utilizados todos sus decimales. En cuanto a la densidad obtenida, es similar a la teórica, ya que la masa y el volumen, fueron medidos responsablemente, lo que determinó la semejanza del valor.

2) Tiempo de reacción. Errores aleatorios

Los tiempos de reacción promedios en el experimento fueron:

a) Martín Gutiérrez: promedio 0.273 (s)

b) Carlos Arellano: promedio 0.249 (s)

Se decidió utilizar el tiempo de Carlos ya que es el de mayor precisión. En términos de errores que se pudieron presentar en la experiencia tenemos:

a) Errores de reacción: La velocidad de reacción, aunque fue la mayor de los dos, genera un error en la toma de tiempos de las oscilaciones del péndulo, lo que no logra saber el tiempo exacto de la experiencia.

b) Errores accidentales: No son pocos los lugares donde se puede hacer una mala apreciación de los instrumentos, están por ejemplo, el ángulo en el cual se lanzó el péndulo (15º) o largo de este mismo, que se midió desde el eje de giro hasta el centro de la esfera y que fluctuaba entre 10 y 250 cm.

c) Errores burdos: Equivocarse al contar el número de sucesos u oscilaciones.

3) Movimiento de un péndulo.

Para finalizar el laboratorio, se realizó la conocida experiencia del péndulo. Para disminuir el porcentaje de error se realizaron 10 ciclos del péndulo, lo que además ayudó para obtener un valor más aproximado del periodo cada caso.

En los resultados del presente informe, se pueden apreciar los largos considerados, sus respetivos tiempos de oscilación

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