trabajo n_3 laboratorio fisica

8/18/2019 Trabajo N_3 Laboratorio Fisica

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FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Y DE SISTEMAS

PRACTICA DE LABORATORIO N°3

TEMA: MEDICIONES

CURSO: LABORATORIO DE FISICA

GENERALHORARIO: LUNES 13:00 – 14:40

CICLO: I

DOCENTE:

FECHA DE REALIZACION: Lune ! 1" #e$%&'( #e )013

FECHA DE ENTREGA: Lune ! 01 #e%*&+, #e )013

)013- IOBJETIVOS:

Comprender el proceso de medición y expresar correctamente elresultado de una medida realizada.


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Reconocer los diferentes tipos de error que existen y evaluar el errorsistemático para cada tipo de medición.

Desarrollar una conciencia del “error” como algo ineludible asociadoa las mediciones ec as notando que los errores siempre estarán

presentes en los procesos de medición. !prender a calcular el error propagado y el resultado de unamedición indirecta.Conocer y allar el error de ciertas mediciones ec as en ellaboratorio.Describir" identificar y reconocer los diversos instrumentos demedida" e interpretar sus lecturas m#nimas.$xplicar el grado de precisión y propagación de incertidumbres enlos procesos de mediciones.

EQUIPOS Y MATERIALES:

o %n paralelep#pedo de madera.o %na canica de vidrio o porcelanao %na regla graduada" &m" &'&(((mo %n calibrador vernier" &)( x (.() mmo %n modelo de *onio +&'&( mm, de maderao %n micrómetro" -) &mm'(.)mm

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE


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FUNDAMENTO TEORICO:

/a importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de laciencia y la t0cnica.

1ara profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocerque es medir por tanto no aremos la siguiente pregunta2

¿Qué es medir

3edir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un ob4eto respetando unpatrón de medida espec#fico" es comparar dos cantidades de la misma magnitud" tomandoarbitrariamente una de ellas como unidad de medida.

http://www.monografias.com/trabajos16/ciencia-y-tecnologia/ciencia-y-tecnologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/ciencia-y-tecnologia/ciencia-y-tecnologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/ciencia-y-tecnologia/ciencia-y-tecnologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/ciencia-y-tecnologia/ciencia-y-tecnologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/ciencia-y-tecnologia/ciencia-y-tecnologia.shtml


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$l resultado de la medición es una cantidad acompa5ada de la unidad correspondiente. $nadelante usaremos el 6istema 7nternacional de %nidades"SI!

$4emplo2 &( m" ) s" -- 8C.

$l proceso de medición se divide en medición directa y medición indirecta.

Medi"i#$ dire"%&: Cuando el valor de la magnitud desconocida es obtenido porcomparación con una unidad conocida +patrón, 9 grabada en el instrumento de medida.

Medi"i#$ i$dire"%&: Cuando el valor se obtiene calculándolo a partir de fórmulas que vincula una o más medidas directas.

Cuando se tiene por e4emplo unas cinco medidas directas" expresadas con el mismo valorentonces la variable que se mide es estable. /a medida directa que no tiene un valor :nicoexacto se expresa de la siguiente manera.

; < ;& = Dx ; 2 valor real

;& 2 valor i>0simaD;2 error o incertidumbre

6i se toma más de cinco medidas directas en las mismas condiciones anteriores y 0staspresentan variación en sus valores" decimos que esto corresponde a fluctuaciones que estánen su entorno o intervalo de valores. $stas diferencias indican la imposibilidad de encontrarel valor real.

/as n>mediciones directas realizadas" con n grande" se pueden tratar estad#sticamentemediante la ?eor#a de la 3edición. $l valor real de la medida queda expresada por 2

; < ; = D; ; 2 valor real; 2 medida promedioD; 2 error o incertidumbre/os errores de la medición directa son 2 sistemáticos" del instrumento" aleatorios" etc.

ERROR EN LAS MEDICIONES DIRECTAS

ERRORES SISTEM'TICOS:6on los errores relacionados con la destreza del operador" la t0cnica" los m0todos de cálculo y de redondeo. $stos errores son controlables y susceptibles de ser minimizados.

*@?!2 1ara evitar este error" la postura correcta del observador debe ser tal que lal#nea de la visión sea perpendicular al punto de inter0s.


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• ERROR DE PARALAJE (EP)* este error tiene que ver con la postura que toma eloperador para la lecturade la medición.

• ERRORES AMBIENTALES Y FISICOS (E+)* al cambiar las condicionesclimáticas" 0stas afectan las propiedades f#sicas de los instrumentos2 dilatación"

resistividad" conductividad" etc.?ambi0n se incluyen como errores sistemáticos" los errores de cálculo" los errores en laadquisición automática dedatos y otros.

/a mayor#a de los errores sistemáticos se corrigen" se minimizan o se toleran9 su mane4o entodo caso depende de la abilidad del experimentador.

ERRORES DEL INSTRUMENTO DE MEDICI,N:6on los errores relacionados con lacalidad de los instrumentos de medición2

• ERROR DE LECTURA MINIMA (ELM)* Cuando la expresión num0rica de lamedición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. /aincerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura m#nima del instrumento.

$4emplo2 lectura m#nima de &'-) mm

$lm < A +&'-)mm,< ("(- mm

• ERROR DE CERO (E-)* es el error propiamente de los instrumentos nocalibrados.

$4emplo2 cuando se tiene que las escalas de lectura m#nima y principal no coinciden" la

lectura se verá que se encuentra desviada acia un lado del cero de la escala. 6i estadesviación fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura minima" entonces

ERRORES ALEATORIOS:6on los errores relacionados en interacción con el medio ambiente" con elsistema enestudio" aparecen a:n cuando los errores sistemáticos ayan sido suficientementeminimizados" balanceadas o corregidas.

/os errores aleatorios se cuantifican por m0todos estad#sticos. 6i se toma n> mediciones deuna magnitud f#sica x" siendo las lecturas x&" x-" xB" "xn 9 el valor estimado de la magnitudf#sica x" se calcula tomando el promedio de la siguiente manera.

TRATAMIENTO DE ERRORES E.PERIMENTALES

http://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtml#INSTRUMhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtml#INSTRUMhttp://www.monografias.com/trabajos14/textos-escrit/textos-escrit.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marca/marca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marca/marca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marca/marca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/dige/dige.shtml#evohttp://www.monografias.com/trabajos6/dige/dige.shtml#evohttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/la-estadistica/la-estadistica.shtml#INSTRUMhttp://www.monografias.com/trabajos14/textos-escrit/textos-escrit.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/marca/marca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/dige/dige.shtml#evohttp://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtml


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/a diferencia de cada medida respecto de x se llama desviacion. el grado de dispersión de lamedicion" estadisticamente se llama desviacion estandar de la medidaƠ y se calcula dela siguiente forma:

Error aleatorio para un numero pequeño de mediciones(


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6i al medir los primeros valores +alrededor de ) medidas, de una magnitud se observa que ladesviación estándar +, es muy peque5a comparada con el error del instrumento +$i,no abránecesidad de tomar una gran cantidad de datos para encontrar el valor promedio. /asmedidas que tengan una desviación mayor que tres veces la desviación estándar" serecomiendan descartarlas.

PRECISI,N PARA LAS MEDICIONES INDIRECTAS

/as medidas indirectas son afectadas por los errores de las mediciones directas. $stoserrores se propagan cuando se calcula el valor de la medición indirecta.

6i G < G+!"H, expresa una magnitudf#sica cuya medición se realiza indirectamente9 ! y Hson ambas medidas directas" ambas indirectas o una directa y la otra indirecta tal que2

! < ! I ∆ ! y H < H I ∆H

/as medidas indirectas se calculan mediante las fórmulas que a ora analizaremos.

i, 6i G resulta de adiciones y'o sustracciones G < ! I H" entonces2

ii, 6i Gresulta de multiplicaciones o divisiones2 G< ! H o G< ! H

iii, 6i G resulta de una potenciación2 G < F!

Jinalmente" la expresión de la medida indirecta en cualquiera de los casos anteriores será2M&r"/ e01erime$%&2!

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtml


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PROCEDIMIENTO:

3!4 acer un reconocimiento de los materiales a utilizar. ?omar medida "anotar la lectura m#nima y calculo asociado en la siguiente tabla.

3er& MEDICI,N:

o ?omar un paralepipedo y proceder a tomar mediciones de susdimensiones con 0l%n calibrador vernier" &)( x (.() mm y %na reglagraduada" &m" &'&(((m" colocar los datos en la tabla.

a< largo

b< anc o

c< altura

/m < & mm

∆x = 1 !"m

∆x = 0#$

.ERNIER %1

%! %& %' %$ x ∆x x= x ∆x

*+,-./E*,2- % / 3

*E-- - 4+ ".,

+ 3 5regla milimetrada demetal 1 mm 0#$ mm6inc7a de $m 1 mm 0#$ mmpie de rey o 8ernier 0#0! mm 0#01 mmpie de rey o 8erniercali9re 0#0$ mm 0#01 mmmicr metro de metal 0#01 mm 0#00$ mm

9alan;a de tres 9arras 0#1 g 0#0$ gcronometro 0#01 s 0#00$ sterm metro ## ##

CON REGLA

/ 5 :

largo % #1 x = #1 0#$anc7o * x = 0#$alto / $# x = $# 0#$A(>rea) '0#' . (8olumen) 1$?


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"argo &?#? &?#& &?#' &?#!$ &?#! &?#& 0#10 x = &?#& 0#10nc7o 0#$ 0#$ 0#'$ 0#@ 0#1$ 0#'' 0#0 @$ x = 0#'' 0#0 @$ltura $@#1 $@#! $@#! $@#1$ $@#1 $@#1$ 0#0!!' x = $@#1$ 0#0!!'

Area& $$#

1 & @!#1 & $ #! & @'#1 & &$#'1$ & $$#!0@ $#1 x = & #$$#!0@ $8olumen

1$&'$@

1$1 '?#'&

1$!0&@#&@

1$1@&0#!@ $

1$0&&!#?$&

1$1?'0#&$?& ' ?#@? ?

x = 1$1?'0#&$?& ' ?#@? ?

5d& MEDICI,N:

o ?omamos la %na canica de vidrio o porcelana y medimos con unmicrómetro" -) &mm'(.)mm" los siguientes datos

% = %1 %! B % n n

% = &?#? &?#& &?#& &?#!$ &?#!

Ơ = C ( xDxn ) ! n D1

Ơ = (&?#& D&?#?) ! (&?#& D&?#&) ! (&?#& D&?#') ! (&?#& D&?#!$) !

∆x = Ơ n ∆x = 0#!'0? =0#10 $F0


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##+ $e2&(

Kx < A /m

Kx < &' - (.()

MICROMETRO %1 %! %& %' %$ x ∆x x= x ∆x

di>metro D 1@#! 1$# ' 1@#0' 1@ 1$#?@ 1@#00?0#0$@

?x = 1$#?@ 0#0$@ ?

radio & ?#1 # ?#0! ? # & ?#00'0#0!?&

x = # & 0#0!?

A(>rea)?!'#'

@?#!!

!?0?#! & ?0'#!' 0#!

'?0$#0

'$# !0!

'x = 0#!' $# !0!'

. (8olumen)!!! #0

'!1!0#@!

&$!1@0# ?

@!1''#@@

0@!0??#

?$ !1'?#'!@

!x = !0??#?$ !@!

#

#

% = %1 %! B % n n

% = 1@#! 1$# ' 1@#0' 1@

Ơ = C ( xDxn ) ! nD1

Ơ = (1@#00?D1@#!) ! (1@#00?D1$# ') ! (1@#00?D1@#0') ! (1@#00?D1@) !

(1@#00?D1$#?@) ! = 0#1!@ $D1

GE-* E-con el8ernier x= x ∆x

di>metroD 1'# !

x = 1'# ! 0#0!$

radio & #'@x = #'@ 0#0!$

A(>rea) @ #&'. (8olumen) 1 & #0!


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CUESTIONARIO:

).& 6i el nonio del 1ie de Rey o Calibrador vernier ubiese tenido &((divisiones LCuál será la aproximación y el error absoluto que usted

cometer#a al usar vernierMEl cociente 5 n deHne la sensi9ilidad o error instrumental delinstrumento#5=milImetros#n=di8isiones#

+i las di8isiones de la regla son milImetros (5 = 1 mm) y 100di8isionesF el error instrumental es 1 100 = 0#01 mm#

) + un /&(n5$e2&( 2+ene un% %6&(7+$%/+5n #e un%/en28 +$% #e e9un#( 0 01 ; < /u , e& ,% $e#+/+5n +&e9+ 2&%&% 3)! 4 =

Kx < Ơ

n

Kx < (.&-NOP

)

Kx < (.()NPQ


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%=&!#$'D0F01

%=&!#$&

3 De /+n/( e>e$6,( #e /%n2+#%#e ?@ +/% ue 6ue#%#e2e&$+n%& e en ?(&$% #+&e/2% 2%$*+8n en ?(&$% +n#+&e/2%

J -/ 5 -E3, #

D,emperatura de fusi n o de e9ullici nF esas se determinan directamenteutili;ando un instrumento que mida la temperatura (podrIa ser unterm metro)D"a fuer;aF utili;ando un dinam metroD"as longitudes de onda de los espectros electromagnKticosF utili;ando unespectr metroD"a intensidad de un campo magnKtico con un magnet metroD"a intensidad de corriente con un amperImetro

J -/ *5 -E3,

• 5ensidad• 2eso especIHco• 5ure;a• 3oeHciente de young• 9sorti8idad• -eLecti8idad

4 ue (2&( e&&(&e %#e$ #e ,( +n#+/%#( 6ue#e u 2e#% (/+%& % ,% $e#+/+(ne #+&e/2% =


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7ora 9ienF una medida nunca puede ser exactaF es decirF siemprecometemos un errorF por lo que nuestra medida no ser> completa sin laestimaci n del error cometido# .nas 8eces ese error ser> de9ido a losinstrumentos de medidaF otras a nuestra propia percepci nFetc#

En funci n de la naturale;a del error podemos deHnir dos tipos de error:

• E&&(&e + 2e$ 2+/( : +on de9idos a pro9lemas en elfuncionamiento de los aparatos de medida o al 7ec7o de que alintroducir el aparato de medida en el sistemaF Kste se altera y semodiHcaF por lo tantoF la magnitud que deseamos medir cam9ia su8alor# Normalmente actúan en el mismo sentido #

• E&&(&e %//+#en2%,e : +on de9idos a causas impondera9les que

alteran aleatoriamente las medidas# l producirse aleatoriamentelas medidas se distri9uyen alrededor del 8alor realF por lo que untratamiento estadIstico permite estimar su 8alor#

M = m>xNsF 5O

5e9ido a la existencia de errores es imposi9le conocer el 8alor real de lamagnitud a medir# +i somos cuidadosos podemos controlar los erroressistem>ticosF en cuanto a los errores accidentales podemos reducirlos sitomamos un conPunto de medidas y calculamos su 8alormedio# ,omaremos como 8alor estimado de la medida el 8alor medio delas distintas medidas reali;adas#

$#$ /edir la frecuencia de los latidos del cora; n o del pulso de cada unode los integrantes del grupo con ayuda del cronometro digital# Expresaesta medicion con sus respecti8os errores para cada uno#

Esto lo 7acemos el lunes con un cronometro la formula es

osea la cantidad de latidos en 1 minuto # con una errorde 0#01 mm#


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< C(n ue +n 2&u$en2( u 2e# $e#+&@% e, e 6e (& #e un% (>%#e /u%#e&n(= De /&+*% e, +n 2&u$en2( H%9% un e ue$% + ?ue&%6( +*,e #e /5$( $e#+&@% #+/ ( e 6e (& #

2ara medir el grosor de una 7oPa de papel 7emos utili;ado el cali9re piede rey uni8ersalF aunqueF para poder reali;ar la medidaF se utili;ado unli9ro midiendo el grosor de 8arias 7oPas# l intentar medir el de una sola7oPa el cali9re no aprecia nada# +e 7an medidoF usando el cali9reF elgrosor de 10F !0F &0F### 7oPas de un li9roF calculando posteriormente elgrosor de una 7oPa di8idiendo el 8alor o9tenido entre el nQmero de 7oPas#

nQmero de 7oPas grosor de todas las 7oPas(mm) grosor de 1 7oPa (mm)

10 0F 0F0 0

!0 1F? 0F0 0

&0 !F 0F0

/($( %6,+/%&@% e 2e 2e$% en u /%&&e&% 6&(?e +(n%,=

En cierto punto del >m9ito la9oral de la carrera de ng# ndustrial una desus acti8idades especiHcas es el desarrollo y aplicaci n de tKcnicas parala medici n y e8aluaci n de la producti8idad lo cual tam9iKn contieneerrores y esto nos 8a ayudar a poder desarrollar f>cilmente los errores deuna determinada empresa#

•


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