• Author / Uploaded
• anaros1

• Categories
• Observación científica
• Matemáticas
• Ciencia
• Física
• Ciencia (general)

Citation preview

LABORATORO DE FÍSICA MECANICA MEDICIONES DIRECTAS CON VERNIER 1. OBJETIVO Aprender a realizar mediciones utilizando como instrumento de medida un vernier. Además utilizará la teoría del error para el manejo de posibles desviaciones en las lecturas tomadas. 2. INTRODUCCIÓN Cuando queremos medir la longitud, altura o anchura de un objeto con frecuencia utilizamos una regla o una cinta métrica pero, qué pasa si quiero medir el diámetro de una esfera o la profundidad de un agujero o el diámetro interno de una tuerca. Tal vez habrá quien se las ingenie y trate de medir con una regla “a ojo” el diámetro de la esfera o el de la tuerca, o metiendo un palillo para marcar hasta donde llega en el agujero y luego medir con una regla para saber la profundidad. Sin embargo, esto nos lleva a caer en enorme errores de medición. Cuando queremos medir características de este tipo es necesario hacer uso de un instrumento conocido como vernier. 3. TEORÍA Antes de empezar a medir es necesario conocer las partes básicas de un calibrador vernier, para ello observemos la Figura 1.

Figura 1. Las diferentes partes de un calibrador vernier: 1) Patillas para medir diámetros externos o espesores, 2) Patillas para medir diámetros internos, 3) Varilla para mediciones de profundidad, 4) Escala principal en milímetros, 5) Escala principal en pulgadas, 6) Escala del nonio en milímetros, 7) Escala del nonio en pulgadas, 8) Seguro para deslizar o fijar el nonio.

Existen calibradores con diferentes escalas mínimas. Escala principal

0

1

0

1

2

2

3

3

4

5

4

6

7

Escala principal

0

0

2

2

3

9

cm

10

0.02 mm

Escala del nonio o vernier

1

1

8

5

4

5

3

6

7

4

8

9

10

5

cm

0.05 mm

Figura 2. Calibradores con diferente escala mínima: arriba se muestra un vernier con escala mínima de 0.02mm; abajo un vernier con escala mínima de 0.05mm.

Si observas la Figura 2, notarás que el final de la escala del nonio coincide con el milímetro 49 en el calibrador de 0.02mm de precisión y con el milímetro 39 en el calibrador de 0.05mm de precisión. Eso se debe a que el vernier o nonio tiene 4 características que definen su escala: n: el número de divisiones del nonio A: la apreciación (que es la medida más pequeña que se puede representar) k: constante de extensión que determina la longitud del nonio para una misma apreciación (Se utiliza una k mayor cuando se desea que la escala sea leída con mayor facilidad) L: longitud de la escala del nonio en las mismas unidades de la regla. La apreciación y la longitud del nonio se definen como: A=1/n L= (k*n)-1 Para el calibrador de arriba: A=1/50 =0.02 mm L = (1*50)-1 = 49 mm

Para el calibrador de abajo: A=1/20 =0.05 mm L = (2*20)-1 = 39 mm Ahora bien, para realizar mediciones con el vernier es necesario observar cuál línea de la escala del nonio coincide con alguna de la escala principal. Para determinar la medida haremos lo siguiente: a. b. c.

Contar la cantidad de líneas de la escala principal que están hasta antes del cero de la escala del vernier. Observamos que número de línea del vernier coincide con alguna línea de la escala principal y multiplicamos ese número por la escala mínima. Sumamos la cantidad leída en a y la leída en b.

Ejemplo:

a. b.

c.

a

b

Contamos la cantidad de líneas antes del cero del vernier: 7mm Observamos que coincide el número 7 de la escala del vernier con la línea 21 de la escala principal; la escala mínima de este vernier es 0.1mm, entonces: (7*0.1mm)= 0.7mm Sumamos la cantidad leída en a y la leída en b: 7+0.7=7.7mm.

4. PROCEDIMIENTO La actividad consiste en realizar mediciones de diferentes cuerpos geométricos. Llena las tablas que se muestran a continuación, rellenando los espacios correspondientes a las características de cada cuerpo geométrico.

Mediciones con regla graduada en milímetros

CUERPO

ANCHO

LARGO

ALTO

PROFUNDIDAD

DIÁMETRO EXTERNO

DIÁMETRO INTERNO

DIÁMETRO MAYOR

DIÁMETRO MENOR

DIÁMETRO INTERNO

DIÁMETRO MAYOR

DIÁMETRO MENOR

Cuerpo 1

Cuerpo 2

Cuerpo 3 Cuerpo 4 Cuerpo 5 Cuerpo 6

Mediciones con vernier

CUERPO Cuerpo 1

Cuerpo 2

Cuerpo 3 Cuerpo 4 Cuerpo 5 Cuerpo 6

ANCHO

LARGO

ALTO

PROFUNDIDAD

DIÁMETRO EXTERNO

5. PREGUNTAS a. ¿Qué tan diferentes son los valores de los volúmenes y densidades calculadas con las medidas obtenidas con ambos instrumentos? b. ¿En qué porcentaje varían los valores obtenidos del volumen y de la densidad con cada instrumento?