DOCENTE: Lic. Víctor Jalixto Ttito CARRERA PROFESIONAL: Ing. Electrónica GRUPO:
113-A
ALUMNO: Edyxon Holgert Farfán Mora CODIGO:
081326-K
SEMENSTRE: 2010-II
INFORME DE LABORATORIO N° 01 Mediciones y Errores
OBJETIVOS: Familiarizar al alumno con las nociones elementales de las técnicas de medición y la estimación de los errores cometidos en la medición de una magnitud física.
MARCO TEORICO: Conceptos básicos:
Magnitud física: Es un número o conjunto de números, resultado r esultado de una medición cuantitativa que asigna valores numéricos a algunas propiedades de un cuerpo o sistema físico, como la longitud o el área. ár ea. Las magnitudes físicas pueden cuantificarse por comparación con un patrón o con partes de un patrón. Constituyen ejemplos de magnitudes físicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga eléctrica, la densidad, la temperatura, la velocidad, la aceleración, y la energía. Medición: Comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida como por ejemplo el Sistema Internacional, o una unidad arbitraria. Al resultado de medir lo llamamos Medida.
Medida Directa: La medida o medición diremos que es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto a un punto b, y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición, esta es directa. Medida Indirecta: No siempre es posible realizar una medida directa, porque no disponemos del instrumento adecuado que necesitas tener, porque el valor a medir es muy grande o muy m uy pequeño depende, porque hay obstáculos de otra naturaleza, etc. Medición indirecta es aquella que realizando realiz ando la medición de una variable, podemos calcular otra distinta, por la que estamos interesados.
ERRORES: Entendemos por error a la indeterminación o incerteza propia del proceso de medición y no lo tomamos como si fuera una equivocación por el operador. Matemáticamente expresaremos el resultado res ultado de la medición como:
Medidas Directas:
̅ ̅
̅ ̅ √ ∑ | ̅| ̅ ̅ Medidas Indirectas: - De una Variable:
̅ »»
- De dos o más Variables:
»»
EQUIPO:
Soporte metálico con mordaza Un péndulo Un cronometro Un vernier Una esfera metálica Una balanza Un transportador Un cilindro hueco o macizo
DIAGRAMA DE INSTALACIÓN:
PROCEDIMIENTO: 1. Haciendo uso del vernier, mida 10 veces el diámetro exterior del cilindro
hueco y registre sus mediciones N°
Medida (cm)
D1
5.348
D2
5.354
D3
5.450
D4
5.428
D5
5.368
D6
5.438
D7
5.434
D8
5.420
D9
5.374
D10
5.438
2. Mida 10 veces la masa del cilindro c ilindro hueco y registre sus mediciones
N°
Masa (g)
m1
36.5
m2
36.6
m3
36.5
m4
36.5
m5
36.6
m6
36.4
m7
36.5
m8
36.6
m9
36.5
m10
36.4
fi gura y mida el tiempo que tarda 3. Arme el equipo como se muestra en la figura el péndulo simple en completar 10 oscilaciones y registre sus resultados PENDULO Longitud cuerda = 64cm θ = 10° N° tiempo (s) t1
16.49
t2
16.26
t3
16.57
t4
16.36
t5
16.39
4. Haciendo uso del vernier, mida el diámetro de la esfera metálica y
registre su resultado
Diámetro (cm) 2.596
5. Mida la masa de la esfera y registre su resultado.
Masa (g) 81
CUESTIONARIO: 1. DETERMINE EL VALOR FINAL DEL DIÁMETRO EXTERIOR DEL CILINDRO Y EL VALOR FINAL DE LA MASA DEL CILINDRO. a) DIÁMETRO EXTERIOR. N°
Medida (cm)
D1
5.348
D2
5.354
D3
5.450
D4
5.428
D5
5.368
D6
5.438
D7
5.434
D8
5.420
D9
5.374
D10
5.438
̅ ∑ ∑ √ √
b) MASA N°
Masa (g)
m1
36.5
m2
36.6
m3
36.5
m4
36.5
m5
36.6
m6
36.4
m7
36.5
m8
36.6
m9
36.5
m10
36.4
̅ ∑ ∑ √ √
2. HALLE EL ERROR RELATIVO Y PORCENTUAL DEL DIÁMETRO
Y LA MASA DEL CILINDRO a)
̅ ̅
DIÁMETRO EXTERNO DEL CILINDRO
b) MASA DEL CILINDRO
̅ ̅ 3. DETERMINE EL VALOR PROMEDIO DEL TIEMPO DE LAS DIEZ
OSCILACIONES Y EL PERIODO P DE OSCILACIÓN DEL PÉNDULO CON SU RESPECTIVO ERROR HACIENDO USO DE LA RELACIÓN FUNCIONAL P=f(t), DONDE “t” ES EL TIEMPO DE OSCILACIÓN. ESCRIBA EL VALOR FINAL
a) TIEMPO 10 OSCILACIONES:
∑ ∑ √ √
PENDULO Longitud cuerda = 64cm θ = 10°
N°
Tiempo (s)
t1
16.49
t2
16.26
t3
16.57
t4
16.36
t5
16.39
b) PERIODO DE OSCILACIÓN:
̅
̅ ̅ ?
Comprobamos:
4. DETERMINE EL VOLUMEN DE LA ESFERA METÁLICA Y SU
ERROR CORRESPONDIENTE.
̅
Diámetro Esfera (cm)
2.596 cm
Para el diámetro de la esfera, por haber una sola medición y al ser un instrumento analógico se toma como error la mínima escala dividida entre dos (mínima escala= 0.002, error=0.001)
̅ ̅ ̅ ?
5. HACIENDO USO DEL RESULTADO ANTERIOR DETERMINE LA
DENSIDAD DE LA ESFERA METÁLICA Y EL ERROR DE LA MISMA HACIENDO USO DE LA RELACIÓN FUNCIONAL ρ=f(m,V), SIENDO “ρ” LA DENSIDAD; “m” LA MASA Y “V” EL VOLUMEN DE LA ESFERA.
̅
Masa Esfera (g)
81 g
Para la masa de la esfera, por haber una sola medición y al ser un instrumento analógico se toma como error la mínima escala dividida entre dos (mínima escala= 0.1, error=0.05)
̅ ̅
̅ ̅̅ ?
−
CONCLUSIONES: Recolectar los datos implica seleccionar un instrumento de medición disponible o desarrollar uno propio, aplicar el instrumento de medición y preparar las mediciones obtenidas para que puedan analizarse correctamente. Medir es el proceso de vincular conceptos abstractos abstr actos con indicadores empíricos, mediante clasificación y/o cuantificación. cuantificaci ón. Un instrumento de medición debe cubrir dos requisitos: confiabilidad y validez. La confiabilidad se refiere al grado en que la aplicación repetida de un instrumento de medición al mismo sujeto u objeto, produce iguales resultados. La validez refiere refi ere al grado en que un instrumento de medición mide realmente la(s) variable(s) que pretende medir. Se pueden aportar tres tipos de evidencia para la validez: evidencia relacionada con el contenido, evidencia relacionada con el criterio crit erio y evidencia relacionada con el constructo. Los factores que principalmente pueden afectar la validez son: improvisación, utilizar instrumentos desarrollados en el extranjero y que no han sido validados a nuestro contexto, poca o nula empatía, factores de aplicación. aplicaci ón. No hay medición perfecta, pero el error de medición debe reducirse a límites tolerables.
