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Escuela Militar de Ingeniería
“Mcal. Antonio José de sucre” U.A Cochabamba
LABORATORIO DE FÍSICA
Docente. - José Luis Mamani Cervantes Tema. - Informe de Mediciones Directas Integrantes. - Ingridh Mahovani Coaquira Molina [email protected] Cristi Nicole Garcia Flores [email protected] Julio Lara Laura [email protected] Pablo Sanabria Becerra [email protected] Paralelo. - Ciencias Básicas 1 - A Fecha. - 09 - 03 - 2021
2.- Resumen: En este informe nos enfocaremos en el tema de mediciones directas realizadas en laboratorio El mismo experimento es de bajo costo ya que los materiales que usamos los pudimos encontrar tanto en simuladores con en las instalaciones de laboratorio, en este experimento tuvimos diferentes recomendaciones para poder sacar la magnitud física de los diferentes objetos dados 3.- Competencias:
- Se logro medir diferentes magnitudes físicas
- Hallamos los resultados de estas mediciones. 4.- Marco Teórico: Las medidas directas son aquellos valores que se obtienen directamente por la escala de un instrumento. Solo se pueden realizar una medición o una serie de medidas. Si se llevan a cabo medidas directas de magnitud similar, indicadas por: {x1, x2, x3,x4 · · · xi , · · · xn} 1.- ¿Cómo determinar el valor representativo? 2.- ¿Cómo determinar el error de la medición? Si la serie de medición responde al comportamiento gaussiano, el valor del representante o más probable es el valor aritmético promedio: Para la segunda pregunta, buscamos herramientas estadísticas que se describen a continuación: el valor del valor medio aritmético, la diferencia o la desviación de cada uno de los valores medidos en relación con el valor medio aritmético:
di = xi − x,
Es decir, hay tantas desviaciones como los valores o medidas medidos. La media de los cuadrados de discrepancias se conoce como variación S2. y la raíz cuadrada de la varianza se llama desviación estándar, o desviación típica:
5. - Esquema de montaje de los equipos: 5.1.- Materiales y equipos: Seis cilindros de diferentes longitudes Seis discos con diferentes diámetros Un péndulo simple se define como una parte masiva que cuelga del punto o con un hilo no vigoroso de la longitud L y la masa despreciable. Cuando las partículas en la posición X (un ángulo que se ejecuta el hilo) con la vertical), y luego suelta, el péndulo comienza a oscilar. Por supuesto, la implementación práctica de un péndulo simple no puede ser posible, pero si es teóricamente accesible. El péndulo simple en lugar del péndulo real, compuesto o físico, único, que se puede construir.
Seis esferas con diferentes diámetros Calibradores Tornillos micrométricos Balanza Cronómetros Péndulos Reglas milimétricas Simulador virtual de mediciones Calculadora 5.2 Procedimiento: Para la realización de la practica o experimentación se utilizaron seis cilindros de diferentes longitudes, 6 discos con diferentes diámetros ,6 esferas con diferentes diámetros, calibradores con precisión de 0,002 cm o 0,005 cm. tornillos micrométricos con precisión de 0,001 cm, balanza de precisión de 0,01 g, cronometro con precisión de 0,01 s, péndulos reglas milimétricas, simulador virtual de mediciones y una calculadora Los pasos que se siguieron para la práctica a realizar son los siguientes que se detallan a continuación
- Realizar las respectivas mediciones a los grupos de objetos ya detallados al inicio
- Después de hallar los diferentes datos de cada grupo de objetos llenamos las distintas tablas dasdas para cada grupo para así poder sacar un resultado
- Después de realizar el llenado de tablas procedemos a utilizar nuestra calculadora, configurándola de manera estadística para poner los diferentes datos de cada grupo de objetos y sacar la media aritmética
- Después anotamos el error de cada instrumento . próximamente procedemos a tratar el error de medición, si la medición es única el error de la medición es igual a la precisión del instrumento y si son una serie de mediciones procedemos a usar nuestra ecuación para sacar el error de la medición
- En nuestro caso que tenemos series de mediciones después de aplicar nuestra ecuación para sacar el error de la medición procedemos a comparar ese resultado entre la precisión del instrumento y así al ver cuál es el mayor podemos sacar cual es el error en la medición.
Esfera: P= 0.002cm P= 0.002cm e= 0.02cm eD= 0.01cm
n H[cm] D[cm]
Diámetro (cm) D= 1.534167cm ÔD= 0.03cm P= 0.001cm eD= 0.03cm n D(cm) 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 1. Resultados de la medición D=( 1 .53±0.03 ) cm; 1.96% m=( 13.62±0.01 ) cm; 0.07% Objeto H (cm) D (cm) m (g ) Cilindro 3.98±0.02 1.23±0.01 34.56±0. Disco 0.25±0.01 4.04±0.04 19.57±0. Esfera 1.53±0.03 13.62±0.
7.- Conclusiones y recomendaciones: ❖ Nos dimos cuenta de que para usar una balanza debemos estar en un lugar cerrado donde no exista corriente de aire para que así la balanza se mantenga calibrada y no obtenga error alguno ❖ es también importante resaltar que, para ocupar algunos materiales como la balanza, calibrador vernier , etc.…. Debemos ocupar y poner nuestros materiales en una superficie plana para que así no se mueva y no haya alteraciones al medir ❖ Notamos que la medición directa de los diferentes objetos se le toma individual tomando en cuenta su peso, longitud, diámetro y altura según el objeto ❖ al concluir miramos mayor experiencia al dominar los instrumentos, familiarizándonos con las Unidades y Errores de los mismos ❖ bueno consideramos muy importante la realización de este informe para reforzar nuestro conocimiento ya que permitió verificar por experiencia propia lo aprendido No se puede obtener valores exactos además se concluyó que aquel instrumento que posea menor error sistemático posee el error menor También detallamos que si o si tuviera que haber un buen manejo de los materiales porque si falla con algunas milésimas puede estar mal la medición. 8.- Anexos o apéndices: CILINDRO Altura del Cilindro 𝑃𝐻= 0.002cm Hallar la media aritmética de esta serie: H̅= 1 𝑁 ∑ 𝑁 𝑖= 1 H𝑖 = 3.976cm ≈ 3.98cm Ahora debemos encontrar el error de la lectura Sacamos el error de la media aritmética con ayuda de la calculadora: σ𝐻 = σ𝑁− 1 √𝑁
- 05178 √ 6 = 0. 0211 cm ≈ 0. 02 𝑐𝑚 σ𝐻 = 0. 02 𝑐𝑚 Se redondea a la primera cifra significativa El mayor será el error de la lectura: σ𝐻 > 𝑃𝐻 = 0. 02 𝑐𝑚 > 0. 002 𝑐𝑚 𝑒𝐻=σ𝐻 𝑒𝐻= 0. 02 𝑐𝑚 Escribimos el resultado final:
σ𝐻 = σ𝑁− 1 √𝑁^
- 25477 √^6 = 0. 0 104cm ≈ 0. 01 𝑐𝑚 σ𝐻 = 0. 01 𝑐𝑚 Se redondea a la primera cifra significativa El mayor será el error de la lectura: σ𝐻 > 𝑃𝐻 = 0. 01 𝑐𝑚 > 0. 001 𝑐𝑚 𝑒𝐻=σ𝐻 𝑒𝐻= 0. 01 𝑐𝑚 Escribimos el resultado final: H= (H̅ ± 𝑒𝐻)[U]; E% E%= 𝑒𝐻 H̅
× 100
H= (0.25 ± 0. 01 )[cm]; 4 % Diámetro del Disco 𝑃𝐷= 0.00 2 cm Hallar la media aritmética de esta serie: D̅= 1 𝑁
∑ 𝑁 𝑖= 1 H𝑖 = 4.04333≈ 4.
Primero debemos encontrar el error de la lectura Sacamos el error de la media aritmética con ayuda de la calculadora: σ𝐷 = σ𝑁− 1 √𝑁
- 108295 √ 6
σ𝐷 = 0. 01 𝑐𝑚 Se redondea a la primera cifra significativa El mayor será el error de la lectura: σ𝐷 > 𝑃𝐷 = 0. 04 𝑐𝑚 > 0. 002 𝑐𝑚 𝑒𝐷=σ𝐷 𝑒𝐷= 0. 04 𝑐𝑚 Escribimos el resultado final: D= (D̅ ± 𝑒𝐷)[U]; E% E%= 𝑒𝐷 D̅
× 100
D= (4.04± 0. 04 )[cm]; 0. 99 % Masa del Disco Es una medición única, entonces concluimos que: P=0.01g m= (m±P)[U]; E% E%= 𝑃 m
× 100
m=(19.57±0.01)[g]; 0.0 5 % ESFERA Diámetro de la Esfera
𝑃𝐷= 0.00 1 cm Hallar la media aritmética de esta serie: D̅= 1 𝑁
∑ 𝑁 𝑖= 1 H𝑖 = 1.534167≈ 1.
Primero debemos encontrar el error de la lectura Sacamos el error de la media aritmética con ayuda de la calculadora: σ𝐷 = σ𝑁− 1 √𝑁^
- 63704 √^6
σ𝐷 = 0. 01 𝑐𝑚 Se redondea a la primera cifra significativa El mayor será el error de la lectura: σ𝐷 > 𝑃𝐷 = 0. 03 𝑐𝑚 > 0. 001 𝑐𝑚 𝑒𝐷=σ𝐷 𝑒𝐷= 0. 03 𝑐𝑚 Escribimos el resultado final: D= (D̅ ± 𝑒𝐷)[U]; E% E%= 𝑒𝐷 D̅
× 100
D= (1.53 ± 0. 03 )[cm]; 1.96% Masa de la esfera Es una medición única, entonces concluimos que: P=0.01g m= (m±P)[U]; E% E%= 𝑃 m
× 100
m=(13.62±0.0 1 )[g]; 0. 07 % **9.- Cuestionario:
- ¿Qué es la precisión de un instrumento?**
- La precisión es el detalle de un instrumento o programa que se puede utilizar para medir una variable, y la precisión es lo cerca que está el valor medido del valor real. 2. ¿Qué errores sistemáticos detectó en el proceso de medición?
- Para este informe no se realizo la lectura con los instrumentos de laboratorio, por lo que no se pudo detectar errores sistemáticos. 3. ¿Qué criterio utilizó para estimar el error de una medida única?
- El error de una única medición es directamente la presión del instrumento. 4. ¿Qué criterio utilizó para estimar el error de una serie de medidas?
