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• JAVIER ALONSO CHIROQUE CONTRERAS

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FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL PRACTICA DE LABORATORIO N° 1: MEDICION Y CALCULO DE ERRORES EN LA EXPERIMENTACION MATERIA FISICA INTEGRANTES CERCADO GRANDEZ CESAR CIEZA VASQUEZ VERONICA MANAYAY PITA ERIK OSWALDO RODRIGUEZ BUSTAMANTE PERLA VÁSQUEZ BANCES ESTRELLITA MATILDE DOCENTE CURO MAQUEN LUIS ALBERTO

PIMENTEL-PERÚ MEDICION Y CALCULO DE ERRORES EN LA EXPERIMENTACION

2016

I.

OBJETIVOS:  Manejo y uso de instrumentos de medición de Magnitudes Físicas Fundamentales como longitud, masa y tiempo.  Identificación de todas las fuentes de error y clasificación de los diferentes tipos de errores.  Determinación de la mejor aproximación al valor exacto, respecto a un conjunto de medidas discretas relacionados con magnitudes físicas derivadas, tales como el volumen, la densidad y el periodo de oscilación de un péndulo simple.  Conocer y hallar el error de ciertas mediciones hechas en el laboratorio.  Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida, e interpretar sus lecturas mínimas.  Explicar el grado de precisión y propagación de incertidumbre en los procesos de mediciones.

II.

FUNDAMENTO TEORICO:

La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica. Para profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocer que es medir por tanto no haremos la siguiente pregunta:

¿Qué es medir?, Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico. Hay dos tipos de mediciones:  Medida Directa: El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida.

 Medida Indirecta: Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas, que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas.  El calibrador, vernier o pie de rey: El calibre, también denominado cartabón de corredera o pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgadas. Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio.

Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

III.

MATERIALES E INSTRUMENTOS  Calibrador, vernier o pie de rey.

 Cilindro con agujero.

 Péndulo simple con accesorios.

 Transportador

 Cronómetro.

IV.

PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS:

Se realizaran medidas con los instrumentos arriba especificados para registrar las dimensiones de un determinado objeto, se puede utilizar varios instrumentos para realizar las medidas esto dependerá de la parte del objeto que se esté midiendo. Anterior a esto se deberá tener conocimiento del instrumento que se desea a emplear Ejemplo balanza para medidas de masa, vernier para longitudes, micrómetro para espesores (más exacto que el vernier). En la balanza esta primero debe ser calibrada en cada pesada.

T(s)

n

Tn

Tn-T

(Tn-T)2

T1

T2

T3

1

07.15

06.56

06.45

06.72

13.44

180.63

2

06.53

06.75

06.70

06.66

13.32

177.42

3

06.88

06.43

06.40

06.57

13.14

172.66

4

06.54

06.57

06.61

06.54

13.08

171.09

5

06.50

06.35

06.57

06.47

12.95

167.70

TABLA N° 01 B. Para el cálculo de la altura y el diámetro de un cilindro macizo, realice lo siguiente:  Disponga de un cilindro macizo metálico de cobre, hierro o aluminio.  Con ayuda de un vernier, determine la altura del cilindro macizo y complete la información en la tabla N° 02. Redondee dicha cantidad a tres cifras significativas.  Se sugiere que cada estudiante realice tres mediciones consecutivas de la altura del cilindro macizo.  Con ayuda de un vernier, determine el diámetro del cilindro macizo y complete la información en la tabla N° 03.  Se sugiere que cada estudiante realice tres mediciones consecutivas del diámetro del cilindro macizo.  Estime la mejor aproximación al valor verdadero de la altura y el radio del cilindro macizo usado en la práctica experimental.

TABLA N° 02 h(cm) n

1 2 3 4 5

hn

hn-h

(hn- h)2

h1

h2

h3

41,9

41,4

41,3

41,53

83.07

6,900.00

41,2

41,9

41,8

41,63

83.37

6,950.00

41,3

41,9

41,5

41,56

83.14

6,912.00

41,2

41,9

41

41,37

82.73

6,844.00

41

41

41

41

82.00

6,724.00

TABLA N° 03

D (cm) n

Dn D1

1 2 3 4

D2

Dn - D

(Dn – D)2

D3

31.4

31.3

31.5

31.40

62.8

3,948.00

31.2

31.6

31.6

31.47

62.93

3,960.00

31.3

31.3

31.5

31.33

62.67

3,927.00

31.4

31.3

31.4

31.33

62.77

3,940.07

5

31.3 31.3 31.5 31.43 V.- CUESTIONARIO DE ACTIVIDADES

62.97

2.- Respecto de los datos obtenidos en la Tabla N° 01, determine el periodo de oscilación de un péndulo simple. Compare dicho valor con la fórmula: T T

¿2π √

¿2π √

L g

. Considere: g  9.81 m/s2.

0,7 9,81

.

T 1,6783958 T 1,68 Seg.

3.- Represente gráficamente “T” en función de “L”. T1

6,72 5

 1,345

T2

6,66 5

 1,335

T3

6,57 5

 1,325

(T1)12  1,80 seg2

(T2)12  1,77 seg2

(T3)12  1,74 seg2

(T4)12  1,72 seg2

3,965.22

T4

6,54 5

 1,315

T5

6,47 5

 1,295

4.- Represente T2 en función de L. ¿Qué conclusiones obtienes de estos gráficos? ¿Cómo expresarías analíticamente las conclusiones de las mediciones? Determine la expresión analítica que mejor se ajusta a los datos. Usando el Método de Mínimos cuadrados determine el valor de las constantes involucradas en la expresión analítica y sus respectivos errores. Realice sus gráficos usando una hoja de cálculo.

T

T

1,3 1,2 4 1,0

1,8 1,7 0 0 1,6 0

0,6 0,4 0,1

CONCLUSIONES El margen de error es altoLpor que al hacer la experimentación no se 44, 39, 42, 39, 42, tuvo en cuenta que44,fuera el mismo para todas las pruebas si no que 7 7 7 2 se toma simplemente a vista. También pudo haber un pequeño margen de error al determinar el cronometro cuando el oscilador completaba las 5 oscilaciones.

L

5.- Respecto de los datos obtenido en la tabla N°02 y N°03, determine el volumen del cilindro medido en el calibrador. Encuentre también el error absoluto y error cometido en dichas mediciones experimentales.