Práctica de promedio y desviación estándar. Recuperación relativa de altura

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Práctica de laboratorio en la que se realiza la medición de la recuperación relativa de altura al rebote de una pelota de hule espuma. Dado que no hay una repetibilidad aceptable de los datos, se realizan promedios y desviación estándar para calcular un valor central y su incertidumbre.

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  • Universidad Autonoma Metropolitana Unidad Iztapalapa

    Division de Ciencias Basicas e Ingeniera

    Metodo Experimental IIProfesor: Vazquez Torres Humberto

    Grupo:CC04A

    Rebote de una pelota

    Equipo 5:Aguilar Diaz Daniel

    Hernandez Garca Marco AurelioAmbriz Arevalo Saul

    Lunes 1 de Febrero del 2015

  • Se medira la recuperacion de la cada de una pelota elastica en un primerrebote relativa a una altura de 2 metros (x0 = 200.00cm)de la cual se dejocaer.

    Parte Experimental

    Material

    1 Pelota de Plastico1 FlexometroCinta adhesiva

    Figure 1: Material: Una pelota elastica, cinta adhesiva, flexometro.

    Procedimiento Experimental

    Primero se debe realizar un medida desde el piso del salon de laboratorio (oalgun otro punto de referencia) hasta una altura vertical de x0 = 200.00cm;la medicion la realizamos con un flexometro cuya incertidumbre de mediciones .05cm. Despues de asegurar la medida, fijamos con cinta adhesiva algu-nas partes del flexometro para evitar que se moviera al momento de realizarla medicion de recuperacion del primer rebote.

    Por ultimo se deja caer la pelota desde la parte superior de la medida, yse registra la altura maxima alcanzada despues del primer rebote de la pelota.

    En cuanto la forma de medir, se realizo la medida, por medio de dosmetodos:

    Primer metodo (medicion directa): Aqu solo se considero la medida re-dondeada a cm; pues como se trataba de una medicion directa, tuvimos lanecesidad de aproximar la medida a los cm mas cercanos que observamos,pues es difcil obtener datos con precision milimetrica.

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  • Segundo metodo (medicion con camara de alta resolucion): Aqu se con-sidero la medida en mm; la camara utilizada es de un telefono celular: Mi-crosoft Lumia 640 XL con 13 MPX a 16 fps. con ayuda de la camara obtu-vimos valores mas cercanos.

    Resultados y Discusion

    Medicion directa

    Numero de Intento Distancia de Recuperacion del Primer Rebote(cm) 0.05cm1 112.002 117.003 116.004 131.005 112.006 114.007 117.008 116.009 114.0010 115.0011 117.0012 115.0013 115.0014 118.0015 117.00

    Table 1: Medicion 1: Medida directa.

    Procedemos a calcular el promedio de las medidas obtenidas. Denotamosel promedio como x; a su vez:

    x =1

    n

    ni=1

    xi

    Donde xi representa la medicion o dato obtenido de la recuperacion delprimer rebote, en cada intento. En este caso n = 15

    x =1

    15

    15i=1

    xi =1

    15(112.00+117.00+116.00+113.00+112.00+114.00+117.00+116.00

    +114.00 + 115.00 + 117.00 + 115.00 + 115.00 + 118.00 + 117.00)

    x = 115.20cm

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  • El error lo calculamos a partir de la desviacion estandar de los datos; ladenotamos como

    = 1.83cmEn cuanto a la recuperacion del rebote relativa a la posicion inicial de lapelota (r) , tenemos que calcular la razon del promedio de las medicionesentre la distancia a la que se dejo caer inicialmente la pelota.

    r =x

    x0

    Incluyendo las incertidumbres respectivas, es decir:

    r = | rx0|x0 + |r

    x|x

    r = (x

    (x0)2)x0 + (

    1

    x0)x

    Donde x = 1.83cm y x0 = 0.05cmPor tanto r = 0.01 y

    r = 115.20cm200.00cm

    0.01 = 0.58 0.01Medicion con camara de alta resolucion

    Numero de Intento Distancia de Recuperacion del Primer Rebote(mm) 0.05cm1 1101.02 1142.03 1131.04 1163.05 1149.06 1113.07 1124.08 1094.09 1136.010 1112.011 1148.012 1137.013 1096.014 1128.015 1121.0

    Table 2: Datos obtenidos con camara de alta resolucion.

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  • Haciendo el mismo procedimiento que en la medicion anterior obtenemos elpromedio de los datos de recuperacion de cada cada, la desviacion

    entandar, y por ultimo la comparacion relativa a la altura a la que se dejocaer

    Aqu obtenemos un promedio de:x = 1126.3mm

    La desviacion estandar es

    = 20.40mm

    En cuanto a la recuperacion del rebote relativa a la posicion inicial de lapelota (r) :

    r =x

    x0

    Incluyendo las incertidumbres respectivas:

    r = 0.02 y por tanto

    r = 0.563 0.02

    Discusion

    Con respecto a las mediciones, nos fue un tanto complicado determinar conprecision las mediciones, aunque aun con este problema las mediciones nomostraron gran variacion, y por la misma razon, consideramos que las medi-ciones no son muy precisas, pero si son exactas.

    Para la medicion con camara obtuvimos una recuperacion relativa menora la que se obtuvo con el otro metodo; esta comparacion indica que aparente-mente la pelota recupera la altura de la cual se dejo caer en promedio de un58 por ciento.

    Los resultados de la recuperacion relativa de la altura son un tanto ra-zonables considerando que estuvo poco arriba de la zona media de la alturarelativa, resultado que en parte es consistente.

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  • Conclusiones

    Para concluir solo queda anadir, que en base a las mediciones directas obtuvi-mos que para la recuperacion relativa del primer rebote es aproximadamente60 por ciento de la altura inicial. El resultado de recuperacion relativa esr = 0.58 0.01, para la observacion directa; r = 0.563 0.02 para los datosobtenidos con camara de alta resolucion.

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