2. OBJETIVOS Las gráficas se utilizan para estudiar y comprender el mecanismo de un fenómeno observado, a la vez por medio del análisis de ellas se puede obtener información sobre observaciones experimentales. La finalidad de esta práctica es estudiar el empleo de las gráficas para la obtención de las relaciones funcionales entre dos magnitudes físicas. La necesidad de editar los datos antes de emprender un análisis en serio y captar los errores lo antes posible. Opciones para limpiar los datos – verificación de rangos, verificación de consistencia – y lo que estos pueden (y no pueden) lograr.
Representar, analizar y procesar un conjunto de datos experimentales mediante una gráfica.
Desarrollar métodos gráficos para obtener información acerca de un experimento en forma rápida y sencilla.
Obtener las ecuaciones de la curva que mejor representa al conjunto de datos experimentales, es decir conocer la ley que gobierna al fenómeno físico.
Aplicar el método de mínimos cuadrados para obtener el ajuste de la mejor curva que represente a los datos experimentales
3. MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS
Papel milimetrado
Papel logarítmico
Papel semi logarítmico
Regla
Calculadora
4. TEORIA Consideremos que los siguientes puntos
son los
resultados de una medición en el laboratorio, estos datos equivales al fenómeno físico estudiado. Las relaciones entre dos magnitudes se representan en el plano. Aquí se buscara determinar la ecuación que mejor se ajusta al conjunto de datos experimentales del fenómeno físico estudiado. Se denominara ajuste de curvas, al hechote det3erminar con mayor precisión la relación matemática que mas ajusta a los resultados del fenómeno físico. Para realizar este ajuste se elige entre las siguientes curvas que son las más comunes, por lo menos en física fundamental. 1. Si la configuración de puntos se parece a una recta , se hará el ajuste a una recta de ecuación:
2. Si la configuración de puntos se parece a una parábola , el ajuste se hará a una parábola de ecuación:
De esta forma, los puntos experimentales pueden tender a diferentes curvas, y los ajustes deben realizarse a estos mismos tipos, de ecuación genérica:
Una vez elegido el tipo de curva para el ajuste se tiene que determinar las constantes de tal manera que individualicen a la mejor curva dentro de este tipo. Por ejemplo si se tuviera que ajustar a una parábola debemos determinar las constantes
que mejor coincidan con los resultados obtenidos
experimentalmente. Por consiguiente, para la determinación de las constantes, emplearemos algunos métodos tales como el método de los mínimos cuadrados.
AJUSTE DE MÍNIMOS CUADRÁDOS A UNA LINEA RECTA: consideremos a un Conjunto de observaciones
al cual se desea ajustar una relación lineal
REGLAS PARA GRAFICAR
Los ejes deben llevar claramente las magnitudes que en ellos se representan y las unidades correspondientes.
Elegir las unidades en los ejes coordenados de modo que permitan leer e interpretar con facilidad.
Es conveniente en general, que el origen aparezca en el gráfico. No obstante,
las
escalas
pueden
reemplazarse
cuando
los
datos
experimentales están en un intervalo que así lo requiere.
La recta o curva que representa la función que siguen los puntos, debe tratarse de modo que sea lo más representativo posible del fenómeno.
6. ANALISIS DE RESULTADOS
6.1 ANALISIS CUALITATIVOS
Papel logarítmico. El papel logarítmico es un papel cuyas escalas han sido previamente diseñadas para reproducir el comportamiento de los logaritmos, es decir la escala es repetitiva y no homogénea. La escala logarítmica se presenta en ciclos: Por definición cada ciclo representa 10 veces el valor del ciclo anterior, así si el primer ciclo mide centímetros, el segundo medirá decímetros, el tercero metros, el cuarto decenas de metros y así sucesivamente.
Papel Milimetrado El papel milimetrado es papel impreso con finas líneas entrecruzadas, separadas según una distancia determinada (normalmente 1 mm en la escala regular). Estas líneas se usan como guías de dibujo, especialmente para graficar funciones matemáticas o datos experimentales y diagramas Se emplean en la enseñanza de matemáticas e ingeniería. Formato y disponibilidad El papel milimetrado se encuentra disponible como hoja suelta o en blocks de hojas. Su uso ha decaído desde el aparecimiento de programas de hojas de cálculo y de diagramas que los reemplazan. Algunos usuarios incluso imprimen patrones de milimetrado en formato PDF en vez de comprar el pre-impreso.
7. CONCLUSIONES
Al obtener errores tan bajos podemos concluir que el método de elaboración de la práctica es confiable y sus resultados son producto de la buena elaboración en el laboratorio De todo lo visto anteriormente, a lo largo del informe, podemos concluir podemos ingeniar algunos métodos para evitar la propagación de errores en nuestro trabajo experimental. Un factor importante que debemos tener en cuenta en un trabajo experimental es el de cuantificar los errores obtenidos por la técnica y en cada caso en particular para tener una máxima exactitud en el trabajo realizado en el laboratorio Por otro lado, el método gráfico no asegura que la figura obtenida sea exactamente una línea recta.
8. BIBLIOGRAFIA
Guías para el laboratorio de Física I; Profesores Gustavo Páez, Alberto Pontón
Rodríguez. Ed. Universidad de La Salle - 1996.
ACOSTA, R. y SANTANDER, J.; Manual de Laboratorio de Física, Tomo Análisis de Medidas. Valencia, Venezuela. 1973. Pag. 91-134.
http://webdelprofesor.ula.ve/nucleotrujillo/caceres/guia_2_analisis_grafico.pdf
SERWAY, Raymond A. Física, Cuarta Edición. Editorial McGraw-Hill, 1996.
LEA Y BURQUE, " physics: The Nature of Things", Brooks/ Cole 1997.
Practica de laboratorio # 2. Realizada por Luis A Rodríguez
