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ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMTICAS

DEPARTAMENTO DE FSICALABORATORIO DE FSICA B

PRACTICA N 1

ERRORES INSTRUMENTENTALES Y PROPAGACIONES.Familiarizar a los estudiantes con los errores instrumentales en los distintos equipos de

laboratorio de Fsica B

Objetivos.Al trmino del laboratorio los alumnos deberan estar en condiciones de:

Medir correctamente en las distintas escalas de los instrumentos de medicinque se

utilizan en laboratorio de Fsica B.

Determinar el error absoluto por propagacin de errores utilizando los errores

instrumentales.

Dado un calibrador Vernier, tornillo micromtrico, una regla, un termmetro, unabalanza, realizar mediciones de forma correcta y expresar correctamente las mismas.

Equipos y materiales

Calibrador Vernier

Tornillo Micromtrico

Regla graduada en milmetros

Termmetro

Balanza

Dinammetro

Fundamento terico

El uso de instrumentos de mediciones y sus respectivos errores para posteriormente

realizar la propagacin de los mismos, es fundamental para el reporte de datos y

resultados de las experimentaciones en los laboratorios.

Se debe resaltar la importancia de la ejecucin de una lectura correcta en las distintas

escalas de los instrumentos de medicin que se detalla brevemente a continuacin,

porque, estos son instrumentos de precisin muy utilizados en la parte acadmica yprofesional, se usan muy a menudo en la industria donde la precisin lo requiere, como

por ejemplo en el rea de matricera. Tambin son bastante utilizados en la industria

metalmecnica para construir o reparar las distintas maquinarias, en fin el uso de estos

instrumentos es amplio.

Calibrador Vernier:El calibrador Vernier es un instrumento de precisin destinado para medir espesores,

altura, dimetros externos e internos, profundidades, como se puede apreciar en la

figura 1.


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En el calibrador vernier se puede medir con una precisin de 0.1mm, 0.05 mm,

0.02mm, etc., segn sea las graduaciones en el nonio de 10, 20, 50 divisiones en la

escala mvil del calibrador, como se puede apreciar en la figura 2.

Para reportar la medicin expuesta en figura 2, se procede de la siguiente manera:

1. Se observa la posicin punto cero del nonio donde est localizado en la escala de

la regleta y se escribe el valor menor del intervalo en que se halla en punto cero

del nonio. En este caso el punto cero est entre 43 y 44 mm, entonces, se toma el

valor de 43mm.

2. En la escala del nonio ubicar con la escala de la regleta y observar que dos lneas

de las escalas coincidan lo mejor posible, en este caso es en la sexta lnea delnonio, por lo tanto la parte aproximada ser 0.60 mm.

3.

La lectura se de escribir como la suma de las dos anteriores 43.00mm +0.60

mm=43.60 mm

4. A este resultado se agrega el error instrumental (en este calibrador vernier est

dado por la lectura de la mnima divisin en el nonio en este caso 1/20 mm=0.05

mm). La medicin escrita de la forma correcta est dada por la lectura del

calibrador con su respectivo error instrumental:( )

Otro ejemplo:

Figura 1.

Figura 2


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El 0 de la regla mvil (nonio) nos indica el nmero de milmetros enteros; luego nos

fijamos en la siguiente raya de la regla mvil que coincida exactamente con alguna de laregla fija superior; por tanto, la medida ser (4,5 + 0.1) milmetros.

Practicar con el calibrador virtual en el siguiente link:http://www.stefanelli.eng.br/es/es_calibre_05.html

Referencia:http://mecanica-unahvs.blogspot.com/

Tornillo Micromtrico (palmer):Es un instrumento de precisin que se utiliza para medir espesores. Consta de un disco

graduado con un nmero de divisiones, el mismo que est ubicado frente a una escalavertical; cuando este gira una vuelta completa, el tornillo avanza una distancia llamada

el paso del tornillo (P) en milmetros, avance que se observa en la escala vertical; por lo

tanto cada divisin en el disco representa un avance del tornillo de P/N de mm, que

representa la cantidad que se desplaz el tornillo micromtrico.

Ejemplo

Si un tornillo micromtrico tiene un

paso P igual a 1mm y el disco tiene

100 divisiones, la apreciacin del

tornillo ser (AT)

Este valor corresponde al error

instrumental del tornillo

micromtrico.
http://www.stefanelli.eng.br/es/es_calibre_05.htmlhttp://www.stefanelli.eng.br/es/es_calibre_05.htmlhttp://mecanica-unahvs.blogspot.com/http://mecanica-unahvs.blogspot.com/http://mecanica-unahvs.blogspot.com/http://www.stefanelli.eng.br/es/es_calibre_05.html


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Lectura: Para reportar la medicin expuesta en la siguiente figura, se procede de la

siguiente manera:

La escala se divide en dos partes, una horizontal y otra vertical, la primera mide de 0.5

mm en 0.5 mm. La escala vertical mide centsimas de milmetro, una vuelta completa

del manguito significa medio milmetro, como est dividido de 0 a 50, cada rayita

significa una centsima de milmetro.

Ejemplo: Cual ser la medida de la

lectura siguiente?

En la escala graduada se observa 9mm (el numero 5 ms 4 lneas

superiores), ms 23 centsimas del

indicador vertical nos da un total de

9.23 mm. A este resultado se agrega

el error instrumental (est dado por la

lectura de la mnima divisin en el

disco, en este caso 0.01 mm). La

medicin escrita de la forma correcta

ser: (9.230.01)mm.

Practicar con el micrmetro virtual en el siguiente link:http://www.galileo.fr.it/marc/varie/micrometro/flash/micrometro.swf

Otros instrumentos de medicin que se utilizan

en el laboratorio de fsica son las reglas y cintas,

las mismas que estn graduadas generalmente en

decmetros, centmetros y milmetros. Las reglas

graduadas (metlicas, madera, plsticas) con

divisiones que van desde el centmetro y

milmetro son usadas para realizar mediciones

menores de un metro.
http://www.galileo.fr.it/marc/varie/micrometro/flash/micrometro.swfhttp://www.galileo.fr.it/marc/varie/micrometro/flash/micrometro.swfhttp://www.educando.edu.do/files/7813/3070/8925/cinta_metrica.jpghttp://www.educando.edu.do/files/7813/3070/8925/cinta_metrica.jpghttp://www.educando.edu.do/files/7813/3070/8925/cinta_metrica.jpghttp://www.galileo.fr.it/marc/varie/micrometro/flash/micrometro.swf


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Medida de masaPara medir masa se utilizan balanzas. Hay diferentes tipos, desde la balanza de platillo

la moderna balanza electrnica, en la que basta colocar un objeto en el platillo para que

aparezca la lectura de la medida en la pantalla. Con la balanza comparamos una masa

desconocida con una conocida, obteniendo la medida deseada. Para realizar una

medicin, primero debemos ver si la balanza est encerada (para una posicin del cursoren cero gramos ambos platos deben estar nivelados), luego se coloca el objeto en el

plato izquierdo y se corre el cursor hasta lograr nivelar nuevamente los dos platos. Se

procede a realizar la lectura en la escala del instrumento, considerando error

instrumental.

Medida de volumenLa probeta es un instrumento muy utilizado en el laboratorio paramedir el volumen de los lquidos, vienen con capacidad para diferentes

volmenes y graduadas en centmetros cbicos o milmetros. Tambin

es usada para determinar volmenes de cuerpos irregulares.

ElVaso de precipitados y elmatraz de ErlenmeyerSirven para medir volmenes, pues vienen graduados en mililitros y los hay de

diferente capacidad.

Referencia:

http://mecanica-unahvs.blogspot.com/

http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-

en-el-laboratorio/
http://mecanica-unahvs.blogspot.com/http://mecanica-unahvs.blogspot.com/http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/http://www.educando.edu.do/files/2713/3070/8927/elenmeyer.jpghttp://www.educando.edu.do/files/8113/3070/8921/vaso_precipitado.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2813/3070/8938/probetal.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2713/3070/8927/elenmeyer.jpghttp://www.educando.edu.do/files/8113/3070/8921/vaso_precipitado.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2813/3070/8938/probetal.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2713/3070/8927/elenmeyer.jpghttp://www.educando.edu.do/files/8113/3070/8921/vaso_precipitado.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2813/3070/8938/probetal.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2713/3070/8927/elenmeyer.jpghttp://www.educando.edu.do/files/8113/3070/8921/vaso_precipitado.jpghttp://www.educando.edu.do/files/2813/3070/8938/probetal.jpghttp://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/uso-de-los-instrumentos-de-medidas-en-el-laboratorio/http://mecanica-unahvs.blogspot.com/


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Medida de fuerzasLos Dinammetros mecnicos normalmente son tubulares, poseen en su interior unmuelle o resorte, que por la accin de la elongacin y la gravedad, se estira e indica la

medida en Newton (N) o gramos-fuerza de lo que deseemos medir.

Referencia:http://www.typ-instrumentos.com/dinamometros.html

Medida de temperatura

Un termmetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma

cuantitativa. Los termmetros de mercurio pueden funcionar en la gama que va de -39C (punto de congelacin del mercurio) a 357 C (su punto de ebullicin), con la

ventaja de ser porttiles y permitir una lectura directa. No son, desde luego, muy

precisos para fines cientficos.

Los termmetros bimetlicos a prueba de hornos tienen, en la sonda, un resorte de

doble espiral hecho de dos metales distintos. Dichos metales tienen diferente velocidad

de expansin. El resorte, que est conectado al indicador de temperatura, se expande al

calor. Este tipo de termmetros mide la temperatura en la punta y a lo largo de la sonda,

hasta una longitud 2 a 2.5 pulgadas. La temperatura resultante es el promedio de las

temperaturas medidas a lo largo del rea sensible. Estos termmetros para alimentos

tienen un dial indicador circular y pueden ser de dos clases, a prueba de hornos y de

lectura instantnea.

http://www.escolares.net/fisica/termometro/http://www.fsis.usda.gov/OA/pubs/thermy/jpg/nobacks/smalldial.jpg

ProcedimientoCon cada instrumento se tomar una o varias medidas directas y se reportar el

resultado correctamente con sus respectivas unidades y error instrumental.

Calibrador vern ier:Medir las dimensiones del bloque que se le entregara en el laboratorio y reprtelas

correctamente.

Medir la masa del bloque.

Finalmente calcule la densidad del bloque y reprtela correctamente.
http://www.typ-instrumentos.com/dinamometros.htmlhttp://www.typ-instrumentos.com/dinamometros.htmlhttp://www.escolares.net/fisica/termometro/http://www.escolares.net/fisica/termometro/http://www.fsis.usda.gov/OA/pubs/thermy/jpg/nobacks/smalldial.jpghttp://www.fsis.usda.gov/OA/pubs/thermy/jpg/nobacks/smalldial.jpghttp://www.fsis.usda.gov/OA/pubs/thermy/jpg/nobacks/smalldial.jpghttp://www.escolares.net/fisica/termometro/http://www.typ-instrumentos.com/dinamometros.html


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Micrmetro:Con el tornillo micromtrico registre entre 5 y 6 medidas del dimetro y espesor de una

arandela.

Medir la masa de la arandela

Calcule el volumen

Reporte correctamente la densidad.

Termmetro y Dinammetro:

Realice diferentes medidas de fuerza y temperaturas

Complete las tablas en donde se reporten correctamente las diferentes medidas de la

prctica.

Finalmente presente en una hoja el reporte de datos y resultados.

Banco de Preguntas para l a Prueba de Entrada

Las preguntas 1 al 4 se refieren a lecturas de mediciones que han sido realizadasutilizando un calibrador vernier con una apreciacin de veinticinco milsimas e

pulgadas:

1.- 0.800pulgadas (lectura de ochocientas milsimas de pulgadas)

Con cul marca de la regla fija coincidir el cero en la barra deslizante (nonius)?

2.- 0.850pulgadas (lectura de 850 milsimas de pulgadas); entonces, el cero de la barra

deslizante se situara entre ------------------------ (nmeros mas grandes) de la barra fija,

esto quiere decir que ese cero estar situado exactamente con la ----------------- divisin

que se encuentra despus del 8 de la barra fija.

3.- 0.863" (lectura de ochocientos sesenta y tres milsimasde pulgadas): entonces, el

cero de la barra deslizante se encuentra ms delante del centro de las divisiones ----------

--- de las centenas y entre la ----------------- divisin de las de 0.025 y la lnea nmero ---

--------- de la barra deslizante coincide exactamente con cualquier marca de la barra fija.

4.- Explique el proceso para la obtencin de la ltima lectura registrada en la

pregunta anterior (0.863")

5.- El profesor pide a 5 estudiantes que tomen la masa de un anillo, si cada uno de ellos

utiliz la misma balanza y reportaron los siguientes datos: 10.80, 10.67, 10.74, 10.71 a)

Reportar la masa del anillo y b) calcular la incertidumbre relativa porcentual de la

medicin de la masa.

6.- La densidad de una muestra desconocida, es reportada por cierto grupo de

estudiantes con los siguientes valores: 1.25 g/cm3, 1.31 g/cm3 y 1.17 g/cm3. Cul es el

valor de dicha densidad que deben reportar el grupo?

7.- Se utiliza un dinammetro para determinar el peso de un objeto, obtenindose los

siguientes valores P1 = 70.54 N, P2 = 70.30N, P3 = 70.25N, P4= 70.86N y P5= 70.60N

Reportar la medida del peso.


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Banco de Preguntas para la Prueba de Sali da

1.- Dado los siguientes instrumentos de medicin. Escriba correctamente lo que usted

medira en cada instrumento. Justifique.

2.- La lectura sealada en la escala corresponde a:

3.-Escriba lo que usted medira correctamente en el siguiente instrumento. Justifique.

____________________________

4.- Escriba lo que usted medira correctamente en el siguiente instrumento. Justifique.

_____________________________

5.- Al medir 11 veces con un cronmetro, el tiempo que tarda un corredor en recorrer

los 100 metros planos, se obtuvo un tiempo promedio de 10.2 s con una incertidumbre

relativa porcentual del 5%. Determine la incertidumbre absoluta del resultado y reporte

correctamente el resultado.

6.- Escriba lo que usted medira correctamente en la siguiente escala de un instrumento.

Justifique.

______________________


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Justifique.

________________________


Justifique.

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