PRACTICA 1 Conceptos de metrología

DESCRIPCIÓN BREVE Que los alumnos aprendan a establecer las fuentes de

error originales en las mediciones de los procesos,

para que diferencien

integrantes Ortiz Tapia Moises Pablo Mendoza Jimenez David Japheth Guadarrama Silva Jesus

¿Que es la metrologia?

La metrología es la ciencia que se ocupa de las mediciones, unidades de medida y de

los equipos utilizados para efectuarlas, así como de su verificación y calibración periódica.

Algunos la definen como “el arte de las mediciones correctas y confiables” La metrología está

presente al realizar mediciones para la investigación en universidades y laboratorios; en la

actividad de organismos reguladores; en la industria militar; en la producción y el comercio. Su

aplicación abarca campos tan diversos como la ciencia, medicina e industria farmacéutica,

construcción, metalurgia, minería, la actividad pesquera y alimenticia, los sectores del cuero y

textiles, el rubro del plástico y de la madera, entre muchos otros.

Herramientas de medición

El Vernier.

Llamado también calibre deslizante

o pie de rey es el instrumento de medida lineal

que más se utiliza en el taller. Por medio del

Vernier se pueden controlar medidas de

longitud internas, externas y de profundidad.

Pueden venir en apreciaciones de 1/20, 1/50 y

1/100 mm y 1/128 pulg, es decir, las

graduaciones al igual que la regla graduada

vienen en los dos sistemas de unidades en la

parte frontal.

En algunos instrumentos en el reverso se

encuentran impresas algunas tablas de utilidad

práctica en el taller, como la medida del

diámetro del agujero para roscar.

El material con que se construyen es

generalmente acero inoxidable INVAR., que

posee una gran resistencia a la deformabilidad

y al desgaste.

Las partes fundamentales del vernier son:

Cuerpo del calibre

Corredera

Mandíbulas para exteriores.

Orejas para interiores

Varilla para profundidad.

Escala graduada en milímetros.

Escala graduada en pulgadas.

Graduación del nonio en pulgadas

Graduación del nonio en milímetros.

Pulsador para el blocaje del cursor. En

algunos es sustituido por un tornillo.

Embocaduras para la medida de ranuras,

roscas, etc.

Embocadura de la varilla de profundidad

para penetrar en agujeros pequeños.

Tornillos para fijar la pletina que sirve de

tope para el cursor.

Tornillo de fijación del nonio.

Micrometro

El micrómetro , también

llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm)

Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.

Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.

ANALISIS DIMECIONAL

Existen diferentes sistemas de unidades. Las cantidades físicas pueden expresarse en

distintas unidades según la escala en que esté graduado el instrumento de medición.

Una distancia puede expresarse en metros, kilómetros, centímetros o píes, sin importar cual sea la unidad empleada para medir la cantidad física distancia, pues todas ellas se refieren a una dimensión fundamental llamada longitud, representada por L.

El buen manejo de las dimensiones de las cantidades físicas en una ecuación o fórmula física, nos permite comprobar si son correctas y si se trabajaron debidamente.

Al aplicar una ecuación o fórmula física, debemos recordar dos reglas:

1.- Las dimensiones de las cantidades físicas a ambos lados del signo de igualdad, deben ser las mismas.

2.- Sólo pueden sumarse o restarse cantidades físicas de la misma dimensión.

Unidades básicas del SI y SUEU

Cuáles son las unidades básicas en el SI y en el SUEU y sus unidades

derivadas

Unidades básicas SI.

Magnitud Nombre Símbolo

Longitud Metro m

Masa Kilogramo kg

Tiempo Segundo s

Intensidad de corriente eléctrica

Amperio A

Temperatura termodinámica

Kelvin K

Cantidad de sustancia Mol mol

Intensidad luminosa Candela cd

Ejemplos de unidades SI derivadas coherentes expresadas a partir de las unidades básicas

Magnitud Nombre Símbolo

Área, superficie Metro cuadrado m2

Volumen Metro cúbico m3

Velocidad Metro por segundo m/s

Aceleración Metro por segundo cuadrado m/s2

Número de ondas Metro a la potencia menos uno

m-1

Densidad, masa en volumen

Kilogramo por metro cúbico kg/m3

Densidad superficial Kilogramo por metro cuadrado

kg/m2

Volumen específico Metro cúbico por kilogramo m3/kg

Densidad de corriente Amperio por metro cuadrado A/m2

Concentración de cantidad de sustancia,

concentración

Mol por metro cúbico. mol/m3

Concentración másica Kilogramo por metro cúbico kg/m3

Luminancia Candela por metro cuadrado.

cd/m2

Indice de refracción Uno 1

Permeabilidad relativa Uno 1

Unidades del sistema usual en estados unidos.

Magnitud Unidades del SI Unidades del SUEU

Longitud Metro (m) Pie (ft)

Masa Kilogramo (kg) Slug (slug)

Tiempo Segundo (s) Segundo (s)

Fuerza (peso) Newton (n) Libra (lb)

temperatura Kelvin (k) Grado rankine (r)

¿Cuáles son los procedimientos para conversión de unidades?

Pasos para realizar la conversión.

1.- Escriba la cantidad que desea convertir.

2.- Defina cada una de las unidades incluidas en la cantidad que va a convertir, en términos de la unidad o las unidades buscadas.

3.- Escriba dos factores de conversión para cada definición, uno de ellos recíproco del otro.

4.- Multiplique la cantidad que desea convertir por aquellos factores que cancelen todas las unidades, excepto las buscadas.

Al realizar las pruebas correspondientes, mostramos los resultados obtenidos en

cada una de ellas; tabla numero 1

TABLA 1 (monedas)

pieza vernier micrómetro

diámetro espesor diámetro espesor

1 14mm 2mm 13.41mm 1.7mm

2 14mm 2mm 13.49mm 1.9mm

3 14mm 2mm 13.41mm 1.7mm

4 14mm 2mm 13.49mm 1.9mm

5 13mm 1.1mm 13.82mm 1.6mm

6 14mm 1.4mm 13.90mm 1.5mm

7 14mm 1mm 14.39mm 1.9mm

8 13.3mm 1.4mm 14.48mm 1.6mm

9 14mm 1.2mm 13.87mm 1.7mm

10 14mm 1.4mm 14.47mm 1.5mm

11 14mm 1.4mm 14.20mm 1.6mm

12 13.4mm 1.4mm 14.42mm 1.5mm

13 13.4mm 1.4mm 14.49mm 1.9mm

14 14mm 1.4mm 14.47mm 1.7mm

15 13.3mm 1mm 14.47mm 1.6mm

Valor medio

Vernier Micrómetro

diámetro espesor diámetro Espesor

sumatoria 206.4mm 22.1mm 210.73mm 25.3mm

eventos 15 15 15 15

Valor medio 13.76mm 1.47mm 14.04mm 1.68mm

Error absoluto

pieza Vernier Micrómetro

diámetro Error absoluto

espesor Error absoluto

diámetro Error absoluto

espesor Error absoluto

1 14mm 0.26 2mm 0.53 13.41mm -0.63 1.7mm 0.02

2 14mm 0.26 2mm 0.53 13.49mm -0.55 1.9mm 0.22

3 14mm 0.26 2mm 0.53 13.41mm -0.63 1.7mm 0.02

4 14mm 0.26 2mm 0.53 13.49mm -0.55 1.9mm 0.22

5 13mm -0.76 1.1mm -0.37 13.82mm -0.22 1.6mm -0.08

6 14mm 0.26 1.4mm -0.07 13.90mm -0.14 1.5mm -0.18

7 14mm 0.26 1mm -0.47 14.39mm 0.35 1.9mm 0.22

8 13.3mm -0.46 1.4mm -0.07 14.48mm 0.44 1.6mm -0.08

9 14mm 0.26 1.2mm -0.27 13.87mm -0.17 1.7mm 0.02

10 14mm 0.26 1.4mm -0.07 14.47mm 0.43 1.5mm -0.18

11 14mm 0.26 1.4mm -0.07 14.20mm 0.16 1.6mm -0.08

12 13.4mm -0.36 1.4mm -0.07 14.42mm 0.38 1.5mm -0.18

13 13.4mm -0.36 1.4mm -0.07 14.49mm 0.45 1.9mm 0.22

14 14mm 0.26 1.4mm -0.07 14.47mm 0.43 1.7mm 0.02

15 13.3mm -0.46 1mm -0.47 14.47mm 0.43 1.6mm -0.08

Error medio

Intervalo de incertidumbre

Vernier Micrómetro

diámetro espesor diámetro Espesor

Valor medio 13.76mm 1.47mm 14.04mm 1.68mm

Error medio 0.3333mm 0.2793mm 0.3973mm 0.1213mm

Valor medio + error medio

14.0933mm 1.7493mm 14.4373mm 1.8013mm

Valor medio - error medio

13.4267mm 1.1907mm 13.6427mm 1.5587mm

Posteriormente mostramos los resultados mostrados de las pruebas realizadas con

los siguientes materiales

Regla

Flexómetro

Vernier Micrómetro

diámetro espesor diámetro Espesor

Sumatoria errores absolutos

5mm 4.19mm 5.96mm 1.82mm

eventos 15 15 15 15

Error medio 0.3333mm 0.2793mm 0.3973mm 0.1213mm

FLEXÓMETRO REGLA

CÁLCULO ERROR ABSOLUTO= (VALORES MEDIDOS- VALORE INDIVIDUALES)

EVENTO LONGITUD ANCHO ALTURA

1 24.55 0.11 -0.37

2 25.05 0.01 -0.67

3 28.55 0.11 -0.17

4 34.55 0.11 0.33

5 24.55 0.11 0.33

6 75.55 0.11 0.33

7 23.55 0.11 -0.17

8 -28.45 0.11 0.33

9 18.55 0.11 0.17

10 24.55 -0.89 0.23

SUMATORIA -1 0.09 0.34

EVENTOS 10 10 10

ERROR MEDIO -0.1 0.009 0.034

CÁLCULO DE LA PRECISIÓN:

%𝑃 = (𝐿𝑥−𝐿

2)𝑥100

Instrumento Límite del instrumento

Flexómetro Milímetro

Regla de Madera Centímetro

EQUIPO ALTO ANCHO LARGO ALTO ANCHO LARGO

1 893 mm 1400mm 6100mm 89.9cm 136.9cm 605cm

2 890mm 1399mm 6105mm 89.9cm 138cm 607cm

3 895mm 1400mm 6140mm 89.9cm 137cm 608.5cm

4 900mm 1400mm 6200mm 89cm 139cm 609cm

5 900mm 1400mm 6100mm 89.7cm 138cm 609.9cm

6 900mm 1400mm 6610mm 89cm 140cm 610cm

7 895mm 1400mm 6095mm 89.9cm 140cm 609.5cm

8 900mm 1400mm 3050mm 88.9cm 139cm 608.9cm

9 895mm 1400mm 6045mm 89.5cm 139.9cm 610cm

10 899cm 1390mm 6100mm 89.5cm 138.9cm 608cm

Sumatoria 8967mm 13989mm 58545mm 895.2cm 1386.7cm 6085.8cm

Eventos 10 10 10 10 10 10

Valor Medio

896.7mm 89.67cm

1398.9mm 139.89cm

5854.5mm 585.45cm

89.52cm 138.67cm 608.58cm

LONGITUD: ALTURA: ANCHO:

L=585.45 L= 89.67 L=139.89

Lx= 28.45 Lx=0.89 L=0.67

Precisión: 95.14% 99.00% 99.52%

Valor medio total 0.0482 + 0.0747 + 0.0101 = 0.1504/3 = 0.0501

Asi mismo por último se muestra en la siguiente tabla los resultados de la tabla

número 3 los cuales se ocuparon los siguientes materiales

Vernier

5 tapas de diferentes

alumno Diámetro exterior Diámetro interior profundidad

1 0.0114 m 0.113 m .009 m

1 0.0115 m 0.114 m .009 m

1 0114 m 0.0135 m .0091 m

2 0.0099 m 0.1 m .0080 m

2 0.0099 m 0.0099 m .0080 m

2 0.0099 m 0.0085 m .0085 m

3 0.1165 m 001195 m 0.014 m

3 0.116 m 0.116 m 0.015 m

3 0.116 m 0.116 m 0.011 m

4 0.045 m 0.045 m 0.011m

4 0.0466 m 0.045 m 0.011m

4 0.045 m 0.045 m .005 m

5 0.0583 m 0.058 m 0.011 m

5 0.0583 m 0.0583 m 0.011 m

5 0.0583 m 0.059 m 0.011 m

sumatoria 0.724 1.1207 0.1516

eventos 15 15 15

Valor medio 0.0482 0.0747 0.0101

TABLA A

0.0114 m

- 0.0482 = -0.068

0.0115 m

- 0.0482 = -0.0367

0114 m - 0.0482 = -0.0368

0.0099 m

- 0.0482 = -0.0383

0.0099 m

- 0.0482 = -0.0383

0.0099 m

- 0.0482 = -0.0383

0.1165 m

- 0.0482 = 0.0683

0.116 m - 0.0482 = 0.0678

0.116 m - 0.0482 = 0.0678

0.045 m - 0.0482 = -0.0032

0.0466 m

- 0.0482 = -0.0016

0.045 m - 0.0482 = -0.0032

0.0583 m

- 0.0482 = 0.0101

0.0583 m

- 0.0482 = 0.0101

0.0583 m

- 0.0482 = 0.0101

ERROR MEDIO = 0.4674/15 = 0.0311

TABLA B

0.113 m - 0.0747 = 0.0383

0.114 m - 0.0747 = 0.0393

0.0135 m - 0.0747 = 0.0388

0.1 m - 0.0747 = 0.0257

0.0099 m - 0.0747 = -0.0648

0.0085 m - 0.0747 = -0.0662

001195 m

- 0.0747 = 0.0448

0.116 m - 0.0747 = 0.0413

0.116 m - 0.0747 = 0.0413

0.045 m - 0.0747 = -0.0297

0.045 m - 0.0747 = -0.0297

0.045 m - 0.0747 = -0.0297

0.058 m - 0.0747 = -0.0167

0.0583 m - 0.0747 = -0.0164

0.059 m - 0.0747 = -0.0157

ERROR MEDIO = 0.5384/15 = 0.0358 ERROR MEDIO TOTAL = 0.0687/3 = 0.0229

TABLA C

.009 m - 0.0101 = -.0011

.009 m - 0.0101 = -.0011

.0091 m - 0.0101 = -.001

.0080 m - 0.0101 = -.0021

.0080 m - 0.0101 = -.0021

.0085 m - 0.0101 = -.0016

0.014 m - 0.0101 = .0039

0.015 m - 0.0101 = .0049

0.011 m - 0.0101 = .0009

0.011m - 0.0101 = .0009

0.011m - 0.0101 = .0009

.005 m - 0.0101 = -.0051

0.011 m - 0.0101 = .0009

0.011 m - 0.0101 = .0009

0.011 m - 0.0101 = .0009

ERROR MEDIO = 0.0283/15 = 0.0018

INTERVALO DE INCERTIDUMBRE “A” = 0.0482 + 0.0311 = 0.0793 0.0482 – 0.0311 = 0.0171

INTERVALO DE INCERTIDUMBRE “B” = 0.0747 + 0.0358 = 0.1105 0.0747 – 0.0358 = 0.0389

INTERVALO DE INCERTIDUMBRE “C”= 0.0101 + 0.0018 = 0.0119 0.0101 – 0.0018 = 0.0083

INTERVALO DE INCERTIDUMBRE T = 0.0501 + 0.0045= 0.0546 0.0501 – 0.0045= 0.0456

TABLA A= ((0.0165-0.045)/0.045)X 100 =-63.33%

TABLA B= ((0.0195-0.0561)/0.0561)X 100= -65.24%

TABLA C= ((0.015-.01005)/.01005)X 100= 49.25%

CONCLUSIONES:

Al final de la práctica realizada hemos llegado a las siguientes conclusiones.

La física intenta explicar las reacciones entre energía, materia y espacio, así que para

poder explicar la relación de cada uno de estos se debe de saber que es cada uno de estos y

por eso intentaron explicarlos a través de sus mediciones y sus reacciones; ejemplo no podemos

hablar de energía eléctrica si no es a través de Vatios-hora, o no podemos hablar sobre el peso

si no es con el kg.

Por eso mismo la física se ayuda con una rama de si misma llamada la metrología, ya que nos

ayuda a la medición del espacio que ocupa la materia; esto nos ayuda no sólo a a explicar

distintos fenómenos si no catalogarlos y contabilizando evitando errores; ya que en la física hasta

la medida más pequeña cuenta; pongamos un ejemplo mucho más real sobre la importancia de

la medición exacta; en los primeros intentos del hombre por conquistar otros planetas un

ingeniero omitió una millonésima de grado en los cálculos de aterrizaje de la nave así que al

ponerlo en práctica la millonésima de grado se convirtió en un error con décima potencia

ocasionado problemas serios.

En la práctica logramos observar que un instrumento de medición tiene errores y porcentajes de

precisión ya que medir algo preciso equivaldría a contar sus millonésimas de centímetros así que

nosotros mismos logramos calcular nuestro porcentaje de error y precisión

Mendoza Jimenez David Japheth

Los sistemas de unidades son conjuntos de unidades convenientemente relacionadas

entre sí que se utilizan para medir diversas magnitudes (longitud, peso, volumen, etc.).

Universalmente se conocen tres sistemas de unidades: mks o sistema internacional, cgs y

Técnico. Las unidades correspondientes a las magnitudes

Guadarrama Silva Jesus

Las unidades de longitud permiten medir el largo, ancho y alto de diferentes objetos, es

decir, medidas en una sola dimensión. En el sistema internacional, la unidad de las medidas de

longitud es el metro, representado por la letra m. Los submúltiplos del metro se obtienen

anteponiendo a la palabra metro los prefijos: deci, centi y mili, que significan décima, centésima

y milésima parte. Sirven para medir longitudes menores que el metro. Los múltiplos se forman

anteponiendo los prefijos: kilo, hecto y deca, que significan mil, cien y diez respectivamente

Ortiz Tapia Moises Pablo

BIBLIOGRAFIA

http://www.celsiusmetrologia.com/index.php?option=com_content

&view=article&id=36:ique-es-la-

metrologia&catid=13:noticias&Itemid=40

https://verniersecciona.wordpress.com/2008/04/13/definicion-de-

vernier-o-pie-de-rey/