Universidad Tecnológic ecnológica a De Panamá Centro Regional De Panamá Oeste Facultad De Ingeniería Civil Lic. En Ingeniería arítima Portuaria La!oratorio de Física I In"orme de La!oratorio# ediciones Integrantes Carlos $on%ále% &'()('*+* Lissama,e Loren%o &'()&'-- $a!riel De León &'()/')0*/ 1ean Carlos $ru2o# (/L/// La C3orrera4 )+/
Laboratorio #1: Mediciones
Objetivos
Relacionar el n5mero de ci"ras signi6cativas con el instrumento utili%ado en un 2roceso de medición. Relacionar el uso de m5lti2los , su!m5lti2los en las unidades de longitud. Esta!lecer la di"erencia entre medidas directas e indirectas en di"erentes magnitudes de medida.
Descripción experimental
En el 2rimer e72erimento4 medimos el largo , anc3o de un rectángulo utili%ando tres di"erentes reglas las cuales esta!an graduadas en mm4 cm , dm. Estos resultados los anotamos en la ta!la / , com2aramos la 2recisión de cada uno de los instrumentos. 8demás4 con los datos o!tenidos4 calculamos el 2erímetro4 el área del rectángulo , determinamos 9ue ti2os de mediciones :directa o indirecta; "ueron utili%adas. En otro e72erimento utili%amos un metos como 2or e>em2lo# una canica4 una arandela4 un rollo de ta2e4 entre otros. Estos o!>etos los medimos con di"erentes instrumentos 2ara determinar cuál de ellos era el más a2ro2iado 2ara cada una de las situaciones. Exploración
/. ida el largo del rectángulo 2ro2orcionado 2or el 2ro"esor con cada una de las reglas suministradas :mm4 cm4 dm;. 8note sus resultados en la Ta!la ?/ , conteste las siguientes 2reguntas# a. ¿De qu numero est! completamente se"uro para cada re"la ¿$or qu
R# De los 2rimeros n5meros 2or 9u< son casi e7actos , son iguales en todos los sistemas de medida. b. ¿De qu numero no puede estar completamente se"uro para cada re"la ¿$or qu
R# De los 5ltimos n5meros 2or 9u< estos no son e7actos , varían a medida 9ue se cam!ia el sistema de medida.
). Re2ita el mismo 2rocedimiento anterior4 2ero midiendo el anc3o del rectángulo. 8note sus resultados en la ta!la ?/ , conteste las siguientes 2reguntas# a. ¿De qu numero est! completamente se"uro para cada re"la ¿$or qu
R# Del 2rimer n5mero 2or 9u< son medidas e7actas 9ue da el instrumento utili%ado.
b. ¿De qu numero no puede estar completamente se"uro para cada re"la ¿$or qu
R# De los n5meros decimales 2or 9u< estos n5meros son inciertos ,a 9ue de2endiendo del instrumento utili%ado4 estos varia!an.
Regla En dm En cm En mm
Ta!la ?/ Largo de rectángulo :m; )4/* )/4@ )/@
8nc3o del rectángulo /4-/ /-4+ /-+
%. ¿&u re"la le permite tomar la medida m!s exacta se"'n los datos de la tabla #1
R# La regla de milímetros.
-. Conteste las siguientes 2reguntas# a. ¿El (ec(o de que una medida sea m!s exacta que otra esta expresado de aluna manera en la respuesta
R# Ai 2or la variante 9ue e7iste en los decimales.
b. ¿)u!ntas ci*ras si"ni+cativas tienen las medidas tomadas para cada re"la, se"'n los datos de la tabla #1
R# regla en dm# ) ci"ras signi6cativas
regla en cm# / ci"ra signi6cativa regla en mm# + ci"ra signi6cativa *. ¿&u di*erencia existe entre estas dos medidas: - cm / -,0 cm
R# 9ue una tiene un decimal de más4 2ero vendría siendo la misma medida. . Determine el permetro del rect!n"ulo con los datos obtenidos en la tabla #1 / anótelo en la tabla #2
Regla
Ta!la ?) Perímetro del rectángulo :m;
En dm
@4/)
En cm
@/4-
En mm
@/-
BPerímetro del rectángulo ):8nc3o Largo; @. Evalu< la valide% de las o2eraciones reali%adas en la ta!la ?) a. ¿La suma de una ci*ra incierta con otra incierta que tipo de ci*ra produce
R# Produce una ci"ra indirecta o dudosa. b. ¿La suma de una ci*ra cierta con otra cierta qu tipo de ci*ra produce
R# Produce una ci"ra directa o correcta. c. ¿La suma de una ci*ra cierta con otra incierta que tipo de ci*ra produce
R# Produce una ci"ra correcta una ci"ra dudosa d. 3plique estas observaciones de la suma de ci*ras si"ni+cativas / dedu4ca el n'mero de decimales que debera llevar el permetro que usted obtuvo con cada re"la
R# Un decimal
&. ¿)u!l es el !rea del rect!n"ulo 5tilice los datos de la tabla #1 / determine el !rea del rect!n"ulo / anótela en la tabla #%
Ta!la ?0 Regla
rea del rectángulo :m);
En dm
04+0)
En cm
0+04&
En mm
0+0&+ Brea del rectángulo Largo 7 8nc3o
(. 6i cada medición corresponde a una *orma /a sea directa o indirecta, de+na el tipo de medición en cada uno de los si"uientes casos a. En el caso del lar"o del rect!n"ulo: medición directa b. En el caso del anc(o del rect!n"ulo # medición directa c. En el caso del permetro # medición indirecta d. En el caso del !rea # medición indirecta
/+. Envuelva estrec3amente el alam!re en un lá2i%4 dándola varias vueltas. Com2lete la ta!la. Ta!la ?+ De vueltas /+ /* )+ )*
8nc3o de la 2arte enrollada *mm &mm //mm /-mm
Diámetro estimado +4*mm +4&mm /4/mm /4-mm
//. ¿En qu caso es m!s con+able la medida del di!metro ¿$or qu
R# En la de /+ vueltas ,a 9ue 3u!o más e7actitud 9ue en las otras tres.
/). )on las medidas obtenidas anteriormente, el promedio del di!metro es:
R# El diámetro 2romedio es de +4(*mm +4*+4&/4//4- 04&G-+4(* /0. Au 2ro"esor le suministrara varios o!>etos4 ensa,e medirlos con el instrumento más a2ro2iado , com2lete la ta!la ?* Ta!la ?* O!>eto Canica
agnitud a medir cm
Instrumento utili%ado Pie de re,
Halor medio )4&
8randela
cm
Pie de re,
04@
Es"era 3ueca
cm
Pie de re,
-4+
3n!lisis / 7ecomendaciones
En el 2rimer e72erimento concluimos 9ue entre más ci"ras signi6cativas 2ueda otorgar un instrumento de medida4 más 2reciso es el instrumento , 9ue la 5ltima ci"ra 9ue se escri!e al leer un instrumento es una ci"ra incierta. Recomendamos siem2re utili%ar reglas graduadas en mm cuando traten de medir o!>etos 2e9ueos 2ara o!tener valores más 2recisos , con menos incertidum!re a la 3ora de reali%ar una medición. En el segundo e72erimento o!servamos 9ue utili%ando la medición indirecta se 2uede o!tener el valor deseado como en este caso4 el diámetro estimado de un alam!re. Recomendamos 9ue al reali%ar esta e72eriencia se de!e envolver lo más estrec3amente 2osi!le el alam!re 2or9ue los es2acios 9ue 9uedan entre las vueltas crean un ma,or error en la medición. 8demás4 es aconse>a!le 9ue se realicen varias medidas con di"erentes n5meros de vueltas cada una. Por9ue al reali%ar un 2romedio entre todas se 2uede o!tener un valor más cercano al valor real. En el tercer , 5ltimo e72erimento com2aramos di"erentes instrumentos 2ara determinar cuál es el más a2ro2iado 2ara medir un o!>eto determinado. En esta e72eriencia recomendamos 9ue utilicen varios o!>etos , 9ue com2aren los resultados o!tenidos al medir con los
di"erentes instrumentos. De este modo será más "ácil determinar en 9u< caso sería recomenda!le utili%ar un instrumento u otro. 8losario
/. edida# Cantidad 9ue resulta de medir una magnitud. ). agnitud# edida de algo con"orme a una escala determinada. 0. rea# Conce2to munto de líneas 9ue "orman el contorno de una su2er6cie o una 6gura. *. Incertidum!re# Es una cota su2erior del valor de la corrección residual de la medida. . Ci"ras signi6cativas# re2resentan el uso de una o más escalas de incertidum!re en determinadas a2ro7imaciones. @. edición directa# es a9uella 9ue se reali%a a2licando un instrumento o a2arato 2ara medir una magnitud. &. edición indirecta# calcula el valor de cierta magnitud mediante "ormulas :e72resión matemática;. (. Pie de re,# instrumento 9ue 2ermite medir "racciones de las divisiones más 2e9ueas de una escala dada. /+. icrómetro# instrumento 9ue sirve 2ara medir longitudes 2e9ueas. )onclusiones
En estos e72erimentos utili%amos instrumentos de medición 2ara determinar la longitud o anc3o de di"erentes o!>etos de manera directa4 2ara luego calcular el 2erímetro o el área de manera indirecta. De igual manera 2udimos calcular el diámetro estimado de un resorte de manera indirecta al calcular de manera directa el anc3o de sus vueltas. La incertidum!re de una medición está asociada generalmente a su calidad. La incertidum!re de una medición es la duda 9ue e7iste res2ecto al resultado de dic3a medición. Ae 2uede 2ensar 9ue las reglas graduadas están !ien 3ec3as4 9ue los relo>es , los termómetros de!en ser veraces , dar resultados correctos. Ain em!argo4 en toda medición4 a5n en las más cuidadosas4 e7iste siem2re un margen de duda. Con este e72erimento 2udimos recordar los usos de las ci"ras signi6cativas4 la manera en 9ue se suman , multi2lican di"erentes cantidades con decimales , ci"ras signi6cativas distintas.
7e*erencias 9iblio"r!+cas
Física I# guía de la!oratorioG anuel "uentes4 1ovito $uevara4 Otón Poveda , Aalomón Polanco J Panamá# Editorial Universitaria UTP4 )+/)G Pág. /*' )0.
