Avance Informe Experiencia 1


Mediciones, Reacción y Péndulo

Juan Ignacio Alvarado Valenzuela
201160561-6
juan.alvarado@alumnos.usm.cl
Grupo 102-A


Javiera Bustos
201160560-8
javiera.bustos@alumnos.usm.cl
Grupo 102-A

Resultados



Tras realizar la primera experiencia de laboratorio, que consistía en tres partes se lograron obtener los siguientes datos:


Mediciones de una esfera


Diámetro [cm] ±0.025
2,230
Radio [cm] ± 0.025
1,115
Masa balanza digital [g] ± 0.100
67,700
Masa balanza de brazo [g] ± 0.050
67,700
Volumen [cm3]
5,806
Densidad [g / cm3]
11,659




Los datos presentados en la tabla anterior fueron obtenidos tras la medición del diámetro, utilizando el Calibrador de Vernier, y la masa de una pequeña esfera de acero, utilizando una balanza de brazo y otradigital. Con estos valores logramos calcular posteriormente el volumen, la densidad de la esfera y el error de propagación de la densidad y del volumen. Las incertidumbres se encuentran expresadas en la tabla, donde la de un instrumento digital corresponde a su mínima unidad de medida, mientras que la de un instrumento convencional corresponde a la mitad de su mínima unidad de medida.Los errores de propagación obtenidos son los siguientes:
Error de propagación del volumen: 0,521 [cm3].
Error de propagación de la densidad: 0,465 [g/cm3].



Tiempos de Reacción



Tiempo [ 0,01 (s)]
Alumno 1
Alumno 2
28
21
28
28
25
28
25
28
12
31
31
53
25
21
28
21
21
25
34
21
X = 25,7
X = 28,7
Error aleatorio: 6,0
Error aleatorio: 9,4





Los valores presentes en laTabla 1.2 se obtuvieron tras la medición del tiempo que se demoraba el estudiante en detener un cronometro tras un lapsus de tiempo de 5 segundos. Para disminuir el margen de error de cada integrante se realizaron diez mediciones, las cuales permitieron calcular el promedio y el error aleatorio.



Movimiento de un Péndulo



En esta parte de la experiencia se calculó eltiempo que se demoraba un péndulo en cumplir 10 ciclos, partiendo con un ángulo de 15 grados, con diferentes largos entre 17,70 y 235,00 centímetros, esta medición se realizó 20 veces para así evitar el error de tiempo de reacción. Datos obtenidos se encuentran en la Tabla 1.3 ( ver el apéndice).

Con los valores obtenidos se calculó el periodo en función de largo. Luego se graficó en formapotencial el Largo (cm) v/s Periodo (s):








Para estudiar la relación entre las variables largo y periodo, se aplica logaritmo en base 10 y luego se linealizaron como se muestra en el siguiente gráfico:






El error porcentual fue calculado con la siguiente formula:



El valor de la aceleración de la gravedad a partir de este gráfico es 9,8820 m/s2 (ver procedimiento en elapéndice).



Análisis y Discusión


Mediciones de una esfera

En esta primera parte donde se midió la masa y la longitud de una esfera, donde se presenciaron errores instrumentales. En el caso de la medición de la masa de la esfera se utilizaron dos tipos de balanzas, la de brazo cuyo error instrumental es de [gr ± 0.050] y la balanza digital cuyo error instrumental es de [gr ± 0.100]. Pesea que a los imperceptibles cambios en la presión atmosférica o a diferentes factores de roce de aire con la esfera; invisibles al ojo humano se logró medir cautelosamente la masa en la balanza de brazo, por lo que se obtuvo el mismo resultado (67.700 gr) .Para calcular el diámetro de la esfera se utilizó el Calibrador de Vernier para llegar a un resultado más preciso pero este instrumento tambiéntiene un error instrumental de [cm ± 0.025].
Con estos datos se procedió a calcular los valores de volumen y densidad de la esfera:
Volumen: 5,806 [cm3]
Densidad: 11,659 [g/cm3]
Luego se calcularon los respectivos errores de propagación y porcentual:
Error de propagación volumen: 0,521 [cm3].
Error de propagación densidad: 0,465 [g/cm3].
Error porcentual de la densidad:...