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UNIVERSIDAD MINUTO DE DIOS www.uniminuto.edu

Práctica No.1 Mediciones, Vernier Miguel Ángel Arciniegas, Jesús Alexander Gutiérrez, Ferney Delgado, Edward Saavedra Juan Salcedo a

Estudiantes de Tecnología Electrónica Docente Física, Dpto Ciencias Básicas

b

RESUMEN Se realiza un laboratorio de mediciones para aprender a utilizar instrumentos de medida como lo es el calibrador, que es con el que se realizo la práctica, con el fin de obtener múltiples datos y determinar el margen de error que se presenta.

Palabras clave: Medición Calibrador Circulo Pi Datos

1. Objetivos 

Objetivo General



Conocer e identificar los diferentes tipos de mediciones cuantitativas, y con esto evitar caer en errores al momento de utilizar los instrumentos de medida. Objetivos Específicos 1.

2.

Cuantificar los resultados experimentales por medio de instrumentos adoptando unidades de medida para valorar los diferentes resultados. Identificar y analizar el funcionamiento de cada uno de los instrumentos de medidas.

2. Aspectos Teóricos Calibre: también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse

especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

Componentes 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. 1. Mordazas para medidas externas. 2. Mordazas para medidas internas. 3. Coliza para medida de profundidades. 4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.

7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido. 8. Botón de deslizamiento y freno. http://es.wikipedia.org/wiki/Calibre_(instrumento) Desviación Estándar: Es una medida del grado de dispersión de los datos con respecto al valor promedio. Dicho de otra manera, la desviación estándar es simplemente el "promedio" o variación esperada con respecto a la media aritmética.

Por ejemplo, las tres muestras (0, 0, 14, 14), (0, 6, 8, 14) y (6, 6, 8, 8) cada una tiene una media de 7. Sus desviaciones estándar muestrales son 8.08, 5.77 y 1.15 respectivamente. La tercera muestra tiene una desviación mucho menor que las otras dos porque sus valores están más cerca de 7. La desviación estándar puede ser interpretada como una medida de incertidumbre. La desviación estándar de un grupo repetido de medidas nos da la precisión de éstas. Cuando se va a determinar si un grupo de medidas está de acuerdo con el modelo teórico, la desviación estándar de esas medidas es de vital importancia: si la media de las medidas está demasiado alejada de la predicción (con la distancia medida en desviaciones estándar), entonces consideramos que las medidas contradicen la teoría. Esto es coherente, ya que las mediciones caen fuera del rango de valores en el cual sería razonable esperar que ocurrieran si el modelo teórico fuera correcto. La desviación estándar es uno de tres parámetros de ubicación central; muestra la agrupación de los datos alrededor de un valor central (la media o promedio). http://es.wikipedia.org/wiki/Desviaci%C3%B3n_est%C3%A1ndar

Pi: Representado por la letra griega π, equivale a la constante que relaciona el perímetro o longitud de una circunferencia con su diámetro. Se trata de un valor con un infinito número de decimales, cuya secuencia comienza de la siguiente manera: 3,1415926535897932384626433832795028841… Redondeado en 3,1416, pi es un número irracional -no puede representarse de forma fraccional-, frecuentemente utilizado en las matemáticas y en la física, además de en otras disciplinas como la geometría y la trigonometría. http://www.saberia.com/2010/03/que-es-el-numero-pi/ Error Absoluto: Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida. http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_ i/conceptos/conceptos_bloque_1_3.htm Error Porcentual: Se multiplica el error relativo por el 100%

http://fisica-errores-de-medicion.blogspot.com/2013/01/errorporcentual.html

3. Aspectos Experimentales Materiales:  Calibrador  Regla  2 Círculos de papel de diferente tamaño Para el laboratorio se hizo 2 círculos de diferentes circunferencias, a los cuales se les hicieron 5 líneas hechas de cualquier lugar del arco a un punto en común. Después cada persona del grupo midió por su cuenta cada línea del arco al punto en común de las líneas (A), y luego del punto en común hasta el final de la línea que está al otro lado del arco (B). Luego se anotaron las mediciones, este proceso se repitió con el otro circulo.

Al tener ya la tabla con las mediciones, se procede a hacer los cálculos para saber la confiabilidad de las mediciones y el margen de error que se tuvo, para hacer la gráfica que se pidió por el profesor. Línea

T1

T2

T3

T4

T5

T1

T2

T3

T4

T5

AP

3,00

3,20

3,50

3,80

3,90

4,00

3,50

3,40

3,30

3,20

PB

2,50

2,20

2,10

2,10

2,10

3,90

4,40

4,50

4,70

4,60

AP

3,00

3,30

3,50

3,80

3,90

3,90

3,50

3,40

3,30

3,30

PB

2,50

2,40

2,40

2,20

2,10

3,40

4,40

4,60

4,70

4,70

AP

3,00

3,30

3,40

3,70

3,90

4,00

3,50

3,40

3,30

3,30

PB

2,50

2,30

2,30

2,20

2,10

3,90

4,40

4,50

4,70

4,60

AP

3,00

3,30

3,40

3,70

3,90

3,90

3,50

3,40

3,30

3,30

PB

2,50

2,40

2,30

2,20

2,10

3,90

4,40

4,50

4,70

4,70

Tabla 1: Datos Obtenidos en las Mediciones de los 2 Circulos. Promedio AP

3,00

3,28

3,45

3,75

3,90

Promedio PB

2,50

2,33

2,28

2,18

2,10

Desviación estándar AP

0,00

0,05

0,06

0,06

0,00

Desviación estándar PB

0,00

0,10

0,13

0,05

0,00

AP PB

3,28 ± 3,45 ± 3,75 ± 3,9 ± 0 0,05 0,06 0,06 2,33 ± 2,28 ± 2,18 ± 2,50 ± 0 2,1 ± 0 0,10 0,13 0,05 3±0

Error Relativo AP

0,00

0,02

0,02

0,02

0,00

Error Relativo PB

0,00

0,04

0,06

0,02

0,00

Error Porcentual AP

0,00%

1,53% 1,67% 1,54%

0,00%

Error Porcentual PB

0,00%

4,12% 5,53% 2,30%

0,00%

Tabla 2: Datos de los Errores Circulo 1

Promedio AP Promedio PB Desviación estándar AP Desviación estándar PB AP PB

3,95

3,50

3,40

3,30

3,28

3,78

4,40

4,53

4,70

4,65

0,06

0,00

0,00

0,00

0,05

0,25

0,00

0,05

0,00

0,06

3,95 ± 0,06 3,78 ± 0,25

3,5 ± 0 4,4 ± 0

3,3 ± 0 4,7 ± 0

3,28 ± 0.05 4,65 ± 0,06

0,00

0,02

0,00

0,01

0,00 %

1,53%

0,00 %

1,24%

3,4 ± 0 4,53 ± 0,05

Error 0,01 0,00 0,00 Relativo AP Error 0,07 0,00 0,01 Relativo PB Error 0,00 1,46% 0,00% Porcentual % AP Error 0,00 6,62% 1,10% Porcentual % PB Tabla 3: Datos de los Errores Circulo 2

Grafico 1: Corresponde a la Tabla 2.

Grafico 2: Corresponde a la Tabla 3.

4. Análisis Cualquier relación que pueda existir entre las variables medidas, debe mostrarse en una gráfica. Los valores medidos deben ubicarse en la gráfica y debe trazarse sobre ella una curva de ajuste encontrada con un análisis matemático, el cual debe incluirse. Si el propósito del experimento es evaluar ciertas constantes o coeficientes, debe hacerse una comparación entre los datos experimentales hallados en el laboratorio y los consignados en libros o catálogos. Si el experimento consiste en probar una relación teórica, debe hacerse una comparación entre los resultados teóricos y los experimentales.

5. Conclusiones Debe presentarse un análisis completo de las relaciones entre las variables, las comparaciones entre los resultados experimentales y los conceptos teóricos, y el desarrollo del experimento. Los resultados que presenten discrepancias deben ser discutidos, así como las posibles causas de error, proponiendo ideas que contribuyan a mejorar los resultados y el procedimiento de trabajo. En cierta forma, se trata de hacer inferencias a partir del análisis de resultados.

6. Referencias