Preinforme de laboratorio, Universidad Católica del Norte.Descripción completa
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Laboratorio 2
Descripción: Materiales de laboratorio, reconocimiento,utilidad y limpieza
Materiales de laboratorio, reconocimiento,utilidad y limpieza
TRABAJO COLABORATIVO No. 2 1. El producto A es una pieza final y se obtiene de dos unidades de B y cuatro unidades de C. B se obtiene de tres unidades de D y dos unidades de E. C se obtien…Descripción completa
dDescripción completa
laboratorio de tecnologia de la lecheDescripción completa
Descripción: Practica de Laboratorio de Ciencia Basica para la realización de cromatografia con extracto de espinaca
DNADescripción completa
Escuela Profesional de Ingeniería Industrial
Asignatura: LABORATORIO FÍSICA I Tema: PRÁCTICA DE LABORATORIO No. 2 EDICI!N E INTROD"CCI!N A LA TEORÍA DE ERRORES Se##i$n: Integrantes :
esa: 1 Pro%esor:
LIA& PER'
2()*
INTROD"CCI!N
Teniendo Teniendo en cuenta que Excelerator 2003 es un software diseñado para la creación de datos y en ase ase a estos poder anali!a anali!arr de "anera "#s organi! organi!ada ada los los resultados resultados oteni otenidos$ dos$ lo lo %e"os utili!ado$ en este caso$ para reali!ar cuatro experi"entos& El pri"ero para %allar la te"peratura pro"edio de la !ona de traa'o( En el segundo exper experi" i"ent ento$ o$ para para dete deter" r"in inar ar el )olu" )olu"en en de un pris" pris"aa con orific orificio io(( En el terc tercer er experi"ento lo utili!a"os para calcular el peso del "is"o pris"a de "adera y finali!ando con el cuarto experi"ento$ utili!a"os el progra"a ya dic%o para deter"inar la aceleración de caída lire usando el sensor de P%oto E)ent* En el presente infor"e se puede encontrar de "anera detallada los procedi"ientos exactos que se siguieron siguieron para e'ecutar e'ecutar estos experi"entos experi"entos seguidos seguidos de un cuestionario( cuestionario( final"ente final"ente conclui"os conclui"os que todas las "edidas "edidas %alladas %alladas con el Excelerator Excelerator 2003 tienen un "argen "argen de error$ entre otras*
PROCEDIIENTO ). PR PROC OCED EDI IIEN IENTO TO +E +ENE NERA RAL L *.) E,PERIENTO N- ): TEPERAT TEPERAT"RA "RA DE LA ONA DE TRABA/O PROCEDIIENTO E,PERIENTA E,PERIENTAL: L: ). Instale el equipo adecuada"ente* 2. +alire el sensor de te"peratura* 0. +on Fast +ra1s en pantalla$ acti)e en 3in4o5s Statisti#s Ta Ta67es. 67es. *. ,ida -corra el experi"ento. de la te"peratura del #rea de traa'o -sore la "esa$ a una altura deter"inada.*
/tenido do la gr#f gr#fica ica -teperatu -teperatura ra tie tie"po "po.$ .$ usan usando do Too7s en Fast +ra1s 8. /teni escoger Se7e#t Line 9 para para seleccionar una porción del gr#fico. luego$ con +ursor anote 10 datos -en la tala o* 1. aleat aleatoria"ent oria"entee despla!ando el e'e )ertical dentro del rango dado por Se7e#t Line. Ta67a No. ) NT 4+
1
2
0
*
8
;
<
=
)(
. En Fast +ra1s& "axi"ice Statisti#s Ta67es( entre a Ta67e > O1#iones$ acti)e Des?ia#i$n Stan4ar4 y anote los )alores de& te"perature pro"edio T5666**$ 7es)iación Est#ndar*
C"ESTIONARIO No. )
1* +on +on los los dat datos os ta taula ulado doss en ta67a N-) y usando las ecuaciones& -8.$ -9.$ -:. y -;. de la guía$ deter"ine& -en su infor"e. a. El )alo )alorr pro"e pro"edio dio de la la te"pe te"perat ratura ura N@ T9@C
d. Exprese la "edida de la te"peratura& T "ax 5 T @ @ AT 5 2<*<2 @ 0*0122 5 2<*<322 T "in 5 T ? ? AT 5 2<*<2 ? 0*0122 5 2<*<09: 2* Bsan Bsando do los los dat datos os de de Statisti#s Ta67es: a. 7eter"ine 7eter"ine el el error error aleatorio aleatorio de la te"peratura te"peratura AT 5 0*012C 0*012C . Exprese la "edida de la te"peratura& T "ax 5 T @ @ AT 5 2<*<2 @ 0*012C5 2<*<32C T "in 5 T ? ? AT 5 2<*<2 ? 0*012C5 2<*<098 3* +o"pare +o"pare estos estos result resultado adoss otenid otenidos os en la pregunt preguntaa 41
2. E,PE E,PERI RIE ENT NTO O N-2 N-2:: DETERINE EL OL"EN DE "N PRISA CON ORIFICIO
D continuación )a"os a deter"inar las "edidas de a$ $ c$ d& 1* +onecta +onectarr el sensor sensor de de dista distanci nciaa al Tin Station correcta"ente( calire el sensor* 2* -e -er figura 42.* 42.* +olocar +olocar el sensor de distancia distancia )ertical )ertical"ente "ente en un punto punto fi'o de la "esa$ uicar el atenuador de ondas ultrasónicas -dispositi)o de "adera. a una distancia "íni"a con)eniente F0G -0$1< H5 "in H5 0$80 ".( y "arque una señal sore la "esa -trace una línea con l#pi! de carón o pegar una %o'a de papel$ y sore ella %acer la "arca.$ deter"ine deter "ine la distancia 0 5666666*
3* etire etire el atenuador atenuador de "adera "adera y coloque coloque el el segundo segundo pris"a pris"a de "adera "adera a continuación del pri"ero$ coloque el atenuador de "adera en el extre"o del segundo pris"a( siga el procedi"iento anterior y deter"ine la distancia 1 56* -)er fig* 2.* =a longitud del pris"a se otendr# por diferencia de longitudes& =1 5 1 0 5 a1 8* etire etire el atenuador atenuador de "adera "adera y coloque coloque el el segundo segundo pris"a pris"a de "adera "adera a continuación del pri"ero$ coloque el atenuador de "adera en el extre"o del segundo pris"a( siga el procedi"iento anterior y deter"ine la distancia 2 56* D%ora otenga la longitud de dos pris"as& =2 5 2 0 ( di)ida esta longitud entre 2 y así tendr# la segunda "edida del largo del pris"a de "adera* =2 J 2 5 a2 <* Dnote Dnote sus datos datos en en la la tal talaa 42* 42* Ta67a No. 2 N a-".
)
2
0
*
8
a1
a2
a3
a8
a<
aC
C* epita epita el procedi"ie procedi"iento nto F8G y Figa el "is"o procedi" procedi"iento iento para para deter"inar deter"inar el anc%o -. y largo largo -c. del pris"a$ y taule sus resultados Ta67a N-0 N -".
)
2
0
*
8
*
8
Ta67a N-* N c-".
)
2
0
:* Para deter"ina deter"inarr el di#"etro di#"etro del orificio$ orificio$ ta"iLn ta"iLn se aplica aplica la diferencia diferencia de distancias$ colocando el atenuador de "adera pri"ero en el orde anterior y despuLs en el orde posterior del orificio$ segKn la fig* 3* =os datos otenidos se indican en la tala o* <* Ta67a No. 8 N di -".
)
2
0
C"ESTIONARIO N-2
*
8
1* Maciendo Maciendo uso uso de las ecuacion ecuaciones es -8.$ -9.$ -9.$ -:. y -;. deter"ine deter"ine la "edida "edida de las arista aristass del Pris"a y el di#"etro del orificio con sus errores correspondientes* a = a ± ∆a
b = b ± ∆b
(
c = c ± ∆c
(
Tala para el =argo del Pris"a
=
= (ai − a )(m )
2
(ai − − a ) (m )
N@
ai9m
1
0*0C:<
?0*0013
0*000001C;
2
0*0900
0* 0 0 0 2
0*00000008
3
0*090C
0* 0 0 0 :
0*000000C8
8
0*090;
0*0011
0*00000121
<
0*0909
0* 0 0 0 ;
0*000000:1
C
0*0C9:
?0*0020
0*00000008
∑ ai
n 5C
a
E A
∑ ( ai − a )
2
50*00000:3;
5 0*81:<
∑ ai n
50*0C;9< N 0*0C;:" σ
=
∑ ( ai − a )
2
n
5 0*0011:2<1" ε
∆a
5
=
3σ n−
1 5 0*001<:C<0" N 0*001<;" a
± ∆a
a
5
±
5 -0*0C;: 0*001<;."
a
5 0*0C;:@0*001<; 5 0*0918"
"ax
a
5 0*0C;:?0*001<; 5 0*0C:2"
"in
Tala Tala para el e l Dnc%o -. del Pris"a Pris "a
1
0* 0 8 8 0
? 0* 0 0 1 <
0* 0 0 0 0 0 2 2 <
2
0* 0 8 < 0
? 0* 0 0 0 <
0* 0 0 0 0 0 0 2 <
3
0* 0 8 < <
0
0
8
0* 0 8 < 9
0*0002
0* 0 0 0 0 0 0 0 8
<
0* 0 8 C C
0*0011
0* 0 0 0 0 0 1 2 1
C
0* 0 8 C 8
0*000;
0* 0 0 0 0 0 0 : 1
-".
∑ (bi − b)
50*2932
2
50*000008
∑ bi n
50*08<<3 N 0*08<<" ε
∆b
2
N@
E A
∑ bi b=
∑ (bi − b)
= (bi − b )(m )
bi (m )
3σ
=
n−
5
1 50*0011C;C1" N 0*00119"
b
b
5
± ∆b
±
5 -0*08<< 0*00119. "
b max
5 0*08<<@0*00119 50*08CC9N 0*08C9" b min
5 0*08<
Tala Tala para el =argo -c. - c. del Pris"a = (ci − c )(m )
(ci − c )
N@
1
0* 0 1 C 2
?0*002<
0*00000C2<
2
0* 0 1 : 3
?0*0008
0*0000001C
3
0* 0 1 ; 8
0*0009
0* 0 0 0 0 0 0 8 ;
8
0* 0 1 ; 8
0*0009
0* 0 0 0 0 0 0 8 ;
<
0* 0 1 ; 8
0*0009
0* 0 0 0 0 0 0 8 ;
C
0* 0 1 ; <
0*000:
0* 0 0 0 0 0 0 C 8
E A
-".
∑
∑ ( ci − c )
ci
50*112 2
c
=∑
ci
n
5 0*01:9" ∆c = ε =
2
ci (m )
3σ n −1
50*001<;:98" N 0*001C0"
2
50*00 000:<2
c = c ± ∆c
±
5 -0*01:9 0*001C0. " c max
5 0*01:9@0*001C0 5 0*0203" c min
50*01:9? 0*001C0 5 0*0191"
Tala para el 7i#"etro u orificio del Pris"a -d.
∑
E A
= (di − d )(m )
1
0*02<
0*001
0* 0 0 0 0 0 1
2
0*028
0
0
3
0*023
? 0* 0 0 1
0* 0 0 0 0 0 1
8
0*029
0*003
0* 0 0 0 0 0 ;
<
0*028
0
0
C
0*022
? 0* 0 0 2
0* 0 0 0 8 : 8
.
∑ ( di − d )
di
∑ di n
5 0*0281CN0*028" ∆d = ε =
2
N@
50*18< d =
(di − d )
di (m )
3σ n −1
50*00;0:2;" N 0*00;0:"
(m )
2
50*0008;<
d = d ± ∆d
±
5 -0*028 0*00;0:. " d max
≈
5 0*028@0*00;0: 5 0*0330: 0*033" d min
≈
5 0*028 ? 0*00;0: 5 0*018;1 0*01<"
2* +on los resultados resultados de la pregunta pregunta -1. deter"ine deter"ine el )olu"en )olu"en del Pris"a Pris"a y su error error de "edida$ aplicando la propagación de errores en la expresión del )olu"en dado$ ecuación -1;.* -Macer procedi"iento.* O 0*0C;:"
0. E,PERIENTO N-0: -0: DETERINAR EL PESO DEL PRISA DE ADERA PROCEDIIENTO:
Maciendo uso del sensor de fuer!a deter"ine el peso de un pris"a$ suspendiendo del sensor por "edio de una cuerda -pailo. y un clip$ anote la "edida en la tala o* C* =uego$ pese dos pris"as$ el )alor otenido di)ida entre 2 y así se tiene la segunda "edida$ anote en la tala$ repita el procedi"iento para 3$ 8$6** pris"as y así sucesi)a"ente %asta co"pletar la tala* Ta67a N- N U -.
)
2
0
C"ESTIONARIO N-0
*
8
1* +on los datos datos de la la Tal Talaa o* C y usando usando las las ecuaciones ecuaciones -8.$ -9.$ -9.$ -:. y -;. -;. deter"ine deter"ine la "edida del peso y su error correspondiente* a.
Peso pro"edio&
.
7es)iación est#ndar&
U5 0$109 5 Q1 5 1$33 C
c.
alor de incertidu"re AU5 3 C 5 1$9:8 QC?1 d.
Peso proale U5 U @ AU U5 0$109 @ 1$9:85 1$:;1
U-".
Ui?U
-Ui?U.2
0$ 1 0 C
?0$001
0$000001
0$10:
0$001
0 $0 0 0 0 0 1
0$ 1 0 C
?0$001
0$000001
0$109
0$0
0
0$ 1 0 C
?0$001
0$000001
0$10;
0$002
0 $0 0 0 0 0 8 >u"atoria 0$00000:
5Q151$33 C AU5 3C 5 1$9:8
QC?1
*. E,PE E,PERI RIE ENT NTO O N-* N-* DETERINAR LA ACELERACI!N ACELERACI!N DE CAÍDA LIBRE "SANDO EL SENSOR POTO EENT ). Insta Insta7a 7a#i #i$n $n 4e7 4e7 sen sensor sor:: 1*1 +olocar +olocar el sensor Poto E?ent en el soporte uni)ersal$ a'ustando correcta"ente co"o se "uestra en la figura* +onecte a la interfase Tin Station con)eniente"ente*
1*2 En la ase del >oporte Bni)ersal se dee colocar un a"ortiguador -espon'a u otro "aterial sua)e. para dis"inuir el golpe de la re'illa -FENCE cuando cae* 1*3 Para reali!ar la "edición$ el equipo puede ser colocado colocado en el piso del salón o la "esa de traa'o$ de tal "anera que se tenga la )erticalidad de la re'illa en el "o"ento de soltarlo*
2. Ca7i Ca7i6ra 6ra#i #i$n $n 4e7 4e7 eui eui1o: 1o: 2*1 >iguiendo los co"andos usados en el proceso de caliración de los sensores de te"peratura$ distancia y fuer!a& Macer clicV en Creat EG1erimentH en EG1eriment E4itor -)entana& EG1eriment Con%iguration escoger el sensor a calirar Poto E?ent$ luego ADD$ "arcar Poto E?ent& en la )entana que aparece$ seleccionar el experi"ento a reali!ar -Pi#et Fen#e.$ luego %acer +licV en NeGt$ aparece en la re'illa -FENCE. y una )entana con el nK"ero de espacios en lanco -ranuras o slots.$ de'ar el )alor por defecto -12.$ %acer clicV en NE,T& de'ar el dato por defecto -20"".$ %acer clicV en DO AN"AL SET"P$ aparece la )entana de configuración$ en CALIBRATION$ no acti)ar el otón CALIBRATE FOR A REFLECTIE E,PERIENT& %acer clicV en START CALIBRATION 3IARD en la pantalla Poto E?ent Pro6e Ca7i6ration 3iar4& seguir las instrucciones -1.$ -2.$ -3. que se indican( luego %acer clicV en Ca7i6ration No5$ apareciendo en la )entana de caliration CALIBRATION STAT"S: CALIBRATED -en color )erde.$ luego clicV en SETTIN+S$ en la )entana que aparece$ seleccionar TIE$ arir TJ1e$ escoger LINEAR ELOCITK$ clicV en ADD$ "arcar E?ent Time-s.$ clicV en Remo?e$ en ENTER TE LEN+T OF TE OB/ECT escriir -10"". en SENSITIITK escoger ig o nor"al$ en la escala de BEA INTENSITK $ a'ustar a 9
2*2 Estando en FAST +RAPS con - T.$ %acer clicV en E,PERIENT$ clicV en START E,PERIENT& cuente 1?2 s y luego soltar la re'illa -FENCE$ -ota 42.( los datos aparecen graficados en - T.
con aproxi"ada"ente 12 puntos$ se reco"ienda descartar el pri"er punto$ para ello %acer uso de los co"andos TOOLS& SELECT LINES& con su rango entre el segundo punto y el ulti"o o penKlti"o punto$ luego entrar en ANALKSIS& C"RE FIT& NE3 C"RE FIT& en la grafica seleccionando aparece a'ustado a una recta con una ecuación de la for"a 5 6** @? 66**$ esta ecuación representa la )ariación de la )elocidad con el tie"po$ cuya pendiente o deri)ada respecto del tie"po representa la aceleración( o sea& 56666**t @? 666**
a5 d) dt
>i est# pendiente est# "uy ale'ado del )alor pro"edio -g5;*:1 "Js2.$ desplace las líneas )erticales de >elect line de tal "anera que la recta que se otiene$ se a'uste a la pendiente deseada( de de no lograr el )alor aproxi"ado repita la "edición( anote el dato otenido de la aceleración*
a1 566666666* NOTA 2: =a re'illa -FENCE. se dee su'etar de la "uesca -pestaña. de la parte superior$ entre el dedo pulgar y el dedo índice$ dee estar colocado )ertical"ente al sensor Poto E?ent& co"o se indica en la figura anterior* 2*3 Para reali!ar otra )e! el experi"ento$ proceda co"o en las "edidas de distancia o fuer!a$ orrando el gr#fico con CLEAR DISPLAKS& orrando los datos en Excel con DELETE TRIAL$ repite el procedi"iento -2*2. y anote el
segundo dato de la aceleración& a2 5 666* 2*8 epita el paso -2*2 y 2*3. y deter"ine los de"#s datos de la aceleración$ taulando en la tala 49* Ta67a No. ; N a -"Js2.
)
2
0
*
8
C"ESTIONARIO N-*
1* X+u#l X+u#l es el el )alor )alor pro"ed pro"edio io de la la acelera aceleració ciónY nY a = 9.83 m/s^2
2* Dplicando Dplicando las las ecuaciones ecuaciones de la teoría de de erro$ deter"in deter"inar ar el error error en la "edició "edición* n*
σ
=
∑ (ai − a ) n
5 0*10<8 ∆a =
3σ n − 1
=
0*1818 3* Exprese Exprese la "edi "edida da de la acel acelerac eración ión** a = a ± ∆a
a = 9.83 + 0.1414 = 9.97 a = 9.83 − 0.1414 = 9.69
8* XEl )alor )alor otenido otenido corresponde corresponde a la aceleración aceleración de de la gra)edadY gra)edadY o$ porque la aceleración de la gra)edad gra)ed ad es de ;*:1 aprox*
<* X +u#l es es el error porcentual porcentual -relati)o. -relati)o. del )alor )alor otenido otenido con respecto respecto al )alor 2 pro"edio de la gra)edad -g 5 ;*:1 "Js . ∆a =
3σ n − 1
= ≈
0*1818 18*18W C* XZuL factores factores influyen influyen para para que el el resultado resultado otenido otenido no sea sea igual al )alor )alor pro"edio de FgGY • •
=a erticalidad erticalidad con que q ue cae el cuerpo* =a resistencia del aire sore el cuerpo* C"ESTIONARIO ADICIONAL
[uscando infor"ación teórica$ contestar& 1* X+u#les X+u#les son las las Bnidades Bnidades [ase [ase del >iste"a >iste"a Internacion Internacional al de "edidas "edidas ->I.Y ->I.Y
agnitu4
Nom6re
Sm6o7o
=ongitud
,etro
"
,asa
Vilogra"o
\g*
Tie"po
segundo
s
Intensidad de corriente elLctrica
a"pere
D
Te"peratura ter"odin#"ica
Vel)in
\
+antidad de sustancia
,ol
"ol
Intensidad lu"inosa
candela
cd
2* Estale!ca Estale!ca la diferencia diferencia entre entre "edición "edición directa directa y "edición "edición indirect indirecta* a* =as "ediciones directas tienen las características de ser leídas in"ediata"ente de los instru"entos con los cuales se "ide* En ca"io las indirectas son producto de una serie de c#lculos con for"ulas y siguiendo procedi"ientos adecuados* 3* XD quL quL se deno" deno"ina ina error errorYY >on todas las i"precisiones que pueden existir en la "edición de una "agnitud* 8* X7e quL quL factores factores depen dependen den los los errores errores siste" siste"#ti #ticosY cosY 7ependen de los instru"entos de "edida$ destre!a del oser)ador$ la tLcnica experi"ental$ los "Ltodos de có"puto$ redondeo de cifras$ e incapacidad de interpretar o leer un instru"ento "#s all# de deter"inada fracción de la "enor di)isión que posee* <* X+u#nd X+u#ndoo ocurre ocurre un error error acci accident dentalY alY /curren cuando se produce la incertidu"re* Dl "o"ento de e"pe!ar una "edición entonces ser#n los errores accidentales o aleatorios$ y para deter"inar los se siguen las leyes de la estadística y la proailidad*
C* >i a usted usted le dan dan la infor"ació infor"aciónn que en una "edición "edición directa$ directa$ el largo largo de una una ca'a de fósforos es de <$2< c"$ "edido con una regla graduada en c" y "" X+u#l ser# el )alor correcto de la longitudY ,itad de unidad "íni"a de un centí"etro 0*0
RES"LTADOS
DISC"SI!N
En esta esta practic practicaa de laora laoratori torioo n42 anali! anali!a"os a"os detall detallada" ada"ent entee los resulta resultados$ dos$ en el experi"ento n41 "edi"os la te"peratura del a"iente y con ello aplica"os algunas ecuaciones que %icieron que el resultado sea "uc%o "#s preciso* En el experi"ento n42 en el cual deter"ina"os el )olu"en de un pris"a %ueco$ fue "uc%o "#s traa'oso por traa'ar con )arios datos y segui"os el "is"o procedi"iento del experi"ento anterior para %allar el )olu"en del pris"a pero en este caso %uo "#s precisión en las "ediciones y luego "ostra"os "ostra"os los errores* En los Klti"os dos experi"entos experi"entos utili!a"os utili!a"os diferentes sensores de lo que se puede rescatar es que con los datos otenidos pode"os reali!ar diferentes operaciones aplicando nuestros conoci"ientos y aplicando ecuaciones co"o por e'e"plo el de des)iación de est#ndar* para cul"inar con esta discusión$ en el grupo rescata"os la aplicación de la a"plia teoría proporcionada de la guía de laoratorio*
CONCL"SIONES •
+onclui"os +onclui"os que el presente presente traa'o esta da a entender que cada "edida sie"pre tiene un "argen "argen de error error aunque "íni"o "íni"o por "as que este %alla %alla sido sido %allado %allado en for"a for"a directa*
•
•
7urante cada experi"ento dee"os de tratar de ser precisos en cada "edida y peso reali!ado* /ser)a"os que las "edidas otenidas de la lectura directa de los instru"entos son relati)a"ente parecidas con las "edidas indirectas$ en las que se usan for"ulas "ate"#ticas$ etc*
BIBLIO+RAFÍA • •
]uía de =aoratorio& Bni)ersidad >an ,artín de Porres ^ísica ]eneral& F >ED> >,D=I\> >,D=I\> F
