UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMA (UNTECS)
LABORATORIO DE FISICA I INFORME DE PRÁCTICA EXPERIMENTO Nº 1
CARRERA: INGENERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA TITULO: MEDICIONES Y SU INCERTIDUMBRE MEDIDA DE TIEMPOS DOCENTE: TESILLO QUISPE, MABEL ERLINDA ALUMNOS: QUINTANILLA COTAQUISPE, WILMER RAMOS PILLACA, MIRIAN RODRIGUEZ MONTANELTEZ, HERICK UNSIHUAY LUDEÑA, NOEMY TELLO RAMOS, FREDY CESAR
LIMA-PERÚ 2011
I. OBJETIVO
Manipular correctamente el vernier y el micrómetro.
Realizar el cálculo de la incertidumbre y propagación de una medida.
Demostrar la relación directa que existe entre la longitud y el periodo de un péndulo.
II. FUNDAMENTOS TEORICOS
MEDICICIONES Y SU INCERTIDUMBRE
MEDICION DE TIEMPO
III. MATERIALES
MEDICIONES Y SU INCERTIDUMBRE
1 Vernier:
Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otradestinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas
1 Micrómetro:
Es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un calibre o diámetro de un tubo con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm) (micra).
1 Paralelepípedo: Es un poliedro de seis caras (por tanto, un hexaedro), en el que todas las caras son paralelogramos, paralelas e iguales dos a dos. Un paralelepípedo tiene 12 aristas, que son iguales y paralelas en grupos de cuatro, y 8 vértices.
1 Tuvo pequeño:
El sólido encerrado por esta superficie y por dos planos perpendiculares al eje también se llamado cilindro.
1 Varilla:
Barra larga y delgada generalmente de metal o de madera
1 Cinta métrica:
Cuando se desea medir longitudes, uno de los instrumentos más usados es la cinta métrica, cuya apreciación es 1 mm.
MEDICION DE TIEMPO
1 Soporte Universal
Es una pieza del equipamiento de laboratorio donde se sujetan las pinzas de laboratorio, mediante dobles nueces. Sirve para sujetar tubos de ensayo, buretas, embudos de filtración, embudos de decantación, etc. También se emplea para montar aparatos de destilación y otros equipos similares más complejos.
2 Nueces dobles
Es una pieza que posee dos agujeros con dos tornillos opuestos. Uno de los agujeros se utiliza para ajustar la doble nuez (generalmente a un pie universal), mientras que en la otra se coloca y ajusta la pieza a sujetar.
1 Pasador:
Producto de unir y retorcer en forma muy delgada y en longitud indefinible las fibras de algodón, lana, lino o materias semejantes.
2 Pesas de ranura, 10g y de 50g
1 Sedal
1 Cronómetro
1 Cinta métrica
VI. PROCEDIMIENTO
MEDICIONES Y SU INCERTIDUMBRE
Paso 1 Medimos la longitud y diámetro del cilindro compacto, 3 veces con los tres instrumentos antes mencionados (regla, vernier, micrómetro).
Paso 2 Anotamos todos los datos obtenidos en la tabla 1. Paso 3 Medimos el diámetro exterior, interior y la altura del cilindro hueco, 3 veces con los tres instrumentos. Anotarlo en la tabla 1. Paso 4 Medimos el largo, ancho y alto del paralelepípedo, 3 veces con los tres instrumentos. Anotarlo en la tabla 2. Paso 5 Calculamos el área y volumen del paralelepípedo con los datos obtenidos en el paso anterior. Anotarlo en la tabla 2. Paso 6 Calculamos el área total y volumen, del cilindro compacto y hueco. Anotarlo en la tabla 2.
MEDICION DE TIEMPO Paso 1 Armar el sistema como muestra la figura.
Paso 2 Variamos la longitud de la cuerda en un intervalo de lk(15cm≤ lk≤150cm) aumentando de 10 en 10 cm.
Paso 3 Desviamos el péndulo lateralmente formando un ángulopequeño ( ≤10°) con lavertical, soltamos con cuidado y midiendo 10 oscilaciones completas determinamos elperiodo TKde dicho péndulo. Repita 5 veces, obteniendo así: Tk1.....Tk5. PASO 4 Determine el periodo más probable Tk de dicho péndulo como la media aritmética de las cinco mediciones anteriores.
PASO5 Realizamos los pasos anteriores para K=1,2,..,10.Siendo K el número de experimentos realizados.
Anotar sus resultados en la tabla 3.
V. DATOS EXPERIMENTALES
Tabla 1.
CUERPO longitud (l)
INSTRUMENTO DE MEDIDA regla 50.6 ± 0.5 57.45 ± vernier 0.025
VALORES MEDIDOS
X±ΔX
50.6 ± 0.5 57.4 ± 0.025
51.0 ± 0.5 57.65 ± 0.025
50.73 ± 0.002 57.5 ± 0.0008
30.0 ± 0.5 29.6 ± 0.025
29.5 ± 0.5 29.85 ± 0.025
29.83 ± 0.005
micrómetro cilindro
diámetro
regla
compacto
(d)
vernier micrómetro
cilindro hueco
altura
regla
(h)
vernier micrómetro
diámetro
regla
exterior (de) diámetro
vernier micrómetro regla
interior (di)
vernier micrómetro
altura
regla
(h)
vernier micrómetro
30.0 ± 0.50 30.0 ± 0.025
50.6 ± 0.5 57.45 ± 0.025
50.6 ± 0.5 57.35 ± 0.025
51.0 ± 0.5 56.95 ± 0.025
29.81 ± 0.006 50.73 ± 0.0025 57.25 ± 0.003 31.16 ± 0.005
31.0 ± 0.5 32.8 ± 0.025
31.0 ± 0.5 32.0 ± 0.025
31.5 ± 0.5 32.5 ± 0.025
29.5 ± 0.5 30.6 ± 0.025
29.0 ± 0.5 29.0 ± 0.025
29.0 ± 0.5 30.2 ± 0.025
29.93 ± 0.022
19.5 ± 0.5 19.9 ± 0.025
19.16 ± 0.008 19.99 ± 0.0005
19.0 ± 0.5 20.0 ± 0.025
19.0 ± 0.5 20.0 ± 0.025
32.43 ± 0.011 29.6 ± 0.011
Tabla 2 CUERPO
CON LA REGLA largo a 11.4 ± ancho b 4.3 ± paralelepípedo alto h 1.8 ± A 160.36 ± V 95.304 ± largo a100 1140 ± ancho combinación b100 430 ± de 100 alto h100 190 ± paralelepípedo A100 16036 ± V100 9530.4 ± cilindro área total 168 ± compacto volumen cilindro área total 5.51 ± hueco volumen
CON EL VERNIER 11.4 ± 4.38 ± 1.95 ± 179.68 ± 97.4 ± 1140 ±
CON EL MICROMETRO
438 ± 195 ± 17968 ± 9740 ±
1982 ±
19.82 ±
Tabla 3. K 1 2 3 4 5 6 7 8
lk(cm) 15 20 30 40 50 60 70 80
Tk1(s) 7.61 9.15 11.25 11.77 13 15.6 17.92 18.17
Ti 7.46 8.96 11.16 12.31 13.53 15.73 17.68 18.56
li 15 20 30 40 50 60 70 80
Tk2(s) 7.61 8.9 11.47 12.71 14.05 15.86 17.76 19.72
Tk3(s) 7.01 8.9 10.96 12.25 13 15.6 17.4 18.17
Tk4(s) 7.61 8.9 10.96 12.51 14.05 15.86 17.62 18.17
Tk(s) 7.46 8.96 11.16 12.31 13.53 15.73 17.68 18.56
Tk^2 55.65 80.28 124.55 151.54 183.06 247.43 312.58 344.47
Ti^2 55.65 80.28 124.55 151.54 183.06 247.43 312.58 344.47
Ti^2*li 834.75 1605.6 3736.5 6061.6 9153 14845.8 21880.6 27557.6
Ti^3 415.16 719.32 1389.93 1865.41 2476.81 3892.12 5526.46 6393.43
Ti^4 3097.1 6445.13 15511.6 22963.19 33511.29 61223.04 97707.75 118662.06
Tabla 4 i 1 2 3 4 5 6 7 8
Ti*li 111.9 179.2 334.8 492.4 676.5 943.8 1237.6 1484.8
VI. ANALISIS DE DATOS
Tk vs lk(cm) Tk 7.46 8.96 11.16 12.31 13.53 15.73 17.68 18.56
lk(cm) 15 20 30 40 50 60 70 80
90 80 70 60 50 40
lk(cm)
30 20 10 0 0
Tk^2 55.65
lk(cm) 15
80.28 124.55 151.54 183.06 247.43 312.58 344.47
20 30 40 50 60 70 80
5
10
15
20
Tk^2 vs Lk(cm) 90 80 70 60 50 lk(cm)
40 30 20 10 0 0
100
200
300
400
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Por medio de cada uno de estos experimentos desarrollados, hemos sido capaces de comprender de una forma aún más clara las mediciones y sus incertidumbres. Debemos tener en cuenta los errores intrínsecos de los instrumentos utilizados, si se desearan sacar algunos cálculos. Se puede observar en las grafica 2, la relación del que hay entre de la longitud y el periodo de un péndulo.
Seleccione el medidor de altura que mejor se ajuste a su aplicación. Asegúrese de que el tipo, rango de medición, graduación u otras especificaciones. Son apropiadas para la aplicación deseada. No aplique fuerza excesiva al medidor de altura. Verifique el movimiento del cursor. No debe sentirse suelto o tener juego. Cuando se usa el calibrador, la superficie de la escala se toca a menudo con la mano, por lo tanto después de usarlo, limpie la herramienta frotándola con un trapo, y aplique aceite a las superficies deslizantes de medición antes de poner el instrumento en su estuche. Tenga cuidado, no coloque ningún peso encima del calibrador, podría torcerse la regleta. No utilice el calibrador para medir algún objeto en movimiento.
IX. BIBLIOGRAFIA Robert Resnick y David Halliday. Física. Parte 1 y 2. CIA. Editorial Continental, S.A. México D.F. Primera edición, cuarta impresión de 1982. Mike Pentz y Milo Shott. Handling Experimental Data. Open University Press.
Primera edición, segunda impresión de 1989. D.C. Baird. An Introduction to Measument Theory and Experiment Design. Prentice-Hall, Inc. New Jersey. Primera impresión de 1962. Yardley Beers. Theory of Error. Addison-Wesley Publishing Company Inc.
Segunda edición, tercera impresión de 1962. Arthur J. Lyon. Dealing with Data. Pergamon Press. Primera edición de 1970.
González Zaida y Miliani Lilian. Laboratorio I de Física: TEORÍA.Editorial El Viaje del Pez, Venezuela. Primera edición, primera ipresión, 1999. Enciclopedia Microsoft Encarta 99.