Longitud, Tiempo y Masa

7/24/2019 Longitud, Tiempo y Masa

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Universidad Tcnica del Norte

Facultad de Ingenieras y Ciencias Aplicadas

Electrnica y Redes de Comunicacin

INFORME DE PRCTICAS #1

Mediciones de longitud, tiempo y masa.Calculo de volumen y densidad

Recalde Avincho Jeerson !antiago

CIERC"M II #A$

%&'%%'()%*


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1. Introduccin.

+esde tiempos muy remotos hasta hoy da el homre ha necesitado medirdeterminadas magnitudes sicas, inicialmente por necesidad del comercio y lasactividades econmicas del mercado, luego por el inter-s cientico't-cnico delconocimiento de leyes y relaciones sicas eistentes entre dichas magnitudes.

/a sica es una ciencia eperimental 0ue se asa en la medicin de determinadas

magnitudes. !e denomina magnitud sica a toda a0uella propiedad sica

susceptile de ser medida. 1or otra parte medir una magnitud sica no es m2s

0ue compararla con un patrn. !iempre 0ue se realice una medida hay 0ue dar

como resultado un numero con su unidad correspondiente, 0ue determina el

patrn 0ue se haya utili3ado, adem2s hay 0ue a4adir otro n5mero 0ue inorme el

error cometido al reali3arla.

A las cantidades 0ue se otienen utili3ando un instrumento de medida se les

denomina mediciones directas, y a las mediciones 0ue se calculan a partir de

mediciones directas se les denomina mediciones indirectas.

En esta pr2ctica nos amiliari3aremos con los principales instrumentos de medicinde las magnitudes undamentales mec2nicas como son6

%. 7iempo(. /ongitud

8. MasaAs como utili3aremos los valores otenidos para dichas magnitudesundamentales para la determinacin de magnitudes derivadas como son6

%. 9olumen(. +ensidad8. :rea*.

2. OBJETIVOSa; Aprender a medir con los instrumentos de mediciones directas m2s

utili3ados como son6 1ie de rey Reglas graduadas Cronmetros


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. !UN"#$ENTOS TEO%I&OS'

El conocimiento de las leyes y relaciones del mundo 0ue nos rodea hacenecesario el conocimiento del valor de las magnitudes sicas para luego poderencontrar las epresiones matem2ticas 0ue las relacionan de acuerdo al marcoterico de la Fsica y de las leyes 0ue lo constituyen.

/a determinacin de las magnitudes sicas puede ser de orma directa =se reali3acon un instrumento de medicin; o indirecta utili3ando alguna relacin o ormulasica 0ue relacione a dicha magnitud con otras previamente determinadas omedidas de orma directa.

1or e>emplo el volumen 0ue ocupa un l0uido es una medicin directa si se mide

con una proeta graduada, y se considera como una medicin indirecta si se

otiene de la medicin de las dimensiones del recipiente 0ue lo contiene.

Al reali3ar una medida directa siempre se pueden cometer varios tipos de errores6

Errores siste()ticos6

/os errores sistem2ticos tienen siempre el mismo sentido. Este tipo de errores

puede y dee evitarse. E>emplos de este tipo de errores son el error de parala>e, la

mala caliracin del aparato.

Valores de una (a*nitud +,sica o valor de una (edida

+eido a 0ue siempre est2 presente alg5n tipo de error eperimental, no se puede

conocer el valor eacto de una magnitud sica. A continuacin vamos a deinir

algunos par2metros 0ue nos permitir2n tener cierta inormacin acerca de cu2l es

el valor eacto de una magnitud y del error 0ue se comete al hallarlo.

Errores accidentales6 son errores de tipo aleatorio. !on deidos a luctuaciones y

perturaciones, no controlales por el eperimentador y 0ue no se pueden evitar ni

eliminar. !u car2cter es de tipo proailstico.

Valores de una (a*nitud +,sica o valor de una (edida


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+eido a 0ue siempre est2 presente alg5n tipo de error eperimental, no se puede

conocer el valor eacto de una magnitud sica. A continuacin vamos a deinir

algunos par2metros 0ue nos permitir2n tener cierta inormacin acerca de cu2l es

el valor eacto de una magnitud y del error 0ue se comete al hallarlo.

Valor verdadero de una (a*nitud +,sica, v, es su valor eacto, 0uesuponemos 0ue eiste aun0ue no lo podemos conocer.

Valor real de una (a*nitud +,sica, r, es el valor m2s proale de una

magnitud. !e puede otener utili3ando aparatos de medida y t-cnicas

estadsticas.

Valor -allado, , es el valor 0ue se encuentra al hacer una medida.

"esviacin de una (edida, ?, es la dierencia entre el valor hallado y el

valor real?x @x xr

1ara cuantiicar los errores 0ue se cometen al reali3ar una medida, se deinen los

siguientes par2metros6

Error asoluto6 Es el valor asoluto de la desviacin de una medida. 7iene

las mismas unidades 0ue la magnitud sica.Ea @ l?l

Error relativo6 Es el cociente entre el error asoluto y el valor real de la

medida. Es un n5mero sin dimensiones, 0ue a menudo se epresa en tanto

porciento = ;.

Er @

Esti(acin del error del valor real de una (edida

Error asociado a una (edida directa

Al estimar el error del valor real de una medida directa pueden darse dos casos6

$edidas /nicas o de resultados re0etidos6 1or convenio se acepta 0ue

el error 0ue se comete al reali3ar una medida directa 5nica, es igual a lo

0ue se denomina /mite Instrumental de error =/IE; y 0ue coinciden con la

Ea

x

r


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divisin m2s pe0ue4a del aparato de medida 0ue estemos utili3ando. Al /IE

tami-n se denomina error de escala o apreciacin del instrumento.

#l re0etir la (edicin de una (a*nitud de +or(a re0etitiva se otienen

di+erentes resultados6 En este caso se toma como valor verdadero la

media aritm-tica de las B medidas reali3adas6

como error asoluto se le asigna el

siguiente valor6

+nde la desviacin est2ndar del valor medio9iene dada por6

E0resin de la (edida

El valor de la medida en uncin del error relativo es6

El valor de la medida en uncin del error porcentual

es6

En caso de reali3ar la medicin eperimental de una magnitud conocida, por

e>emplo la constante D, se compara el valor eperimental otenido, con el valor

0ue igura en las talas =2ndol; al cual llamaremos valor terico, se tiene otra

medida 0ue se conoce como Error E0eri(ental.


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ue epresado como error eperimental es6

!i al medir los primeros valores =alrededor de G medidas; de una magnitudes

oserva 0ue la desviacin est2ndar es muy pe0ue4a comparada con el error del

instrumento no har2 necesidad de tomar una gran cantidad de datos para

encontrar el valor promedio. /as medidas 0ue tengan una desviacin mayor 0ue

tres veces la desviacin est2ndar, se recomienda descartarlas.

.3$#TE%I#4ES E INST%U$ENTOS "E $E"I&I5N # UTI4I6#%.

Cronmetro

Calirador o pie de rey


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Masas de dierentes ormas geom-tricas.

7ornillo micrmetro

1-ndulo

7.38rocedi(iento e0eri(ental

%; !e dee oservar detenidamente cada instrumento. +eterminando sus partes

y la lectura de sus escalas en cada uno de ellos. 9eriicando 0ue los valore no

est-n desviados del cero.

(; Cuando este seguro de la orma de utili3ar cada uno de los instrumentos se

procede de la siguiente manera6

Con el pie de rey se proceder2 a medir las dimensiones del cuo =ancho,

largo y proundidad;, al menos cinco veces para poder determinar el

margen de error correcto

!e reali3ar2 el mismo procedimiento con el cilindro midiendo su alto y su

di2metro.


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8; Con los tres tipos de masas 0ue se tiene, se dee medir su masa, con la

alan3a, por lo menos cinco veces para determinar su masa promedio.

*; !e utili3ara el tornillo microm-trico para medir el di2metro de la esera con

mayor precisin.

G; !e determina el periodo del movimiento oscilatorio del p-ndulo, teniendo en

cuenta 0ue se dee producir un movimiento oscilatorio con 2ngulo pe0ue4o,

entre G)y H) se mide el tiempo de oscilacin por medio de un cronometro.

; na ve3 tomadas cinco medidas de todos los posiles lados y di2metros de

los tres cuerpos se proceder2 a sacar el promedio de cada medicin y con

estas medidas se reali3ara el c2lculo del volumen de los tres cuerpos.

9.3"atos : 0rocesa(iento de los datos e0eri(entales.

Tala N;1

!i*ura 4ar*o


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mm3

4ar*o

mm

3

Tala N;2 (( A .1 G2>(( A .1 G>(( A .1 G>(( A .1 G7>(( A .1 >(( .1

#nc-o 1?.@A .1 1?.@7A .1 1?.@A .1 1?.@A .1 1?.@9A .1 1?.@A .

#lto 1?.@A .1 1?.@7A .1 1?.@A .1 1?.@A .1 1?.@9A .1 [email protected]

4ar*o 1?.@A .1 1?.@7A .1 1?.@A .1 1?.@A .1 1?.@9A .1 1?.@A .


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Tala N;


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&U4OS'

xX

1+X

2+....+X

N

n

x>19,74+19,75+19,73+19,74+19,76

5=19,76

Xn X>

i

n

X=

19,7419,76

19,7319,76

19,7419,76

2+(19,7619,762)

X=0,00509902


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G1>((

A

B.B

1

G2>((A

B.B

1

G>((

A

B.B

1

G>((

A

B.B

1

G7>((

A

B.B

1

Ancho

19,74

19,75

19,73

19,74

19,76

19,744

0

,00509902

0,00026

Alto

19,74

19,75

19,73

19,74

19,76

19,744

0

,00509902

0,00026

Largo

19,74

19,75

19,73

19,74

19,76

19,744

0

,00509902

0,00026

Largo

33,61

33,6

36,62

33,6

33,61

34,208

0,603004146

0,01763

Dimetro

19,91

19,92

19,9

19,92

19,9

19,91

0,004472136

0,00022

ESFERADimetro

16,79

16,8

16,79

16,8

16,8

16,796

0

,00244949

0,00015

n=5

1,814

1,85

1,812

1,806

1,808

n=30

1,829

1,832

1,832

1,83

1,823

3,6472

0,607882097

0,16667

CUB

O

CILIND

R

PNDUL

x>

e= X

e=0,00509902

19,76=0,00025826

T#B4# N;9


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@.3&onclusiones

/a masa es la cantidad de materia 0ue contiene un cuerpo. 7odo cuerpo tienemasa. A mayor cantidad de materia, mayor cantidad de masa.

/a densidad de los slidos yKo l0uidos vara seg5n su masa y volumen. /a correcta, responsale y eiciente manipulacin de los elementos del

laoratorio conlleva a una r2pida y satisactoria inali3acin del mismo, con

uenos resultados, como este inorme. Esta pr2ctica nos muestra la importancia de relacionar las propiedades de la

materia con principios de medicin y con el sistema de medidas.

.3%eco(endaciones

En lo posile hay 0ue reali3ar mnimo G mediciones para 0ue el margen de

error sea menor. 1ara reducir el prolema de errores aleatorios se dee veriicar la precisin del

instrumento en cuanto a sus unidades m2s pe0ue4as. 1ara un uen traa>o de medicin es necesario comproar el uen

uncionamiento de los instrumentos =el estado sico del instrumento; pues

siempre se dan desconiguraciones.

?.3Bilio*ra+,a


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http6KKLLL.sc.ehu.esKsLeKisicaKunidadesKmedidasKmedidas.html

/aoratorio de Fsica de 9alle>o
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/medidas/medidas.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/medidas/medidas.htm

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