Física, Relación Entre Variables

INTRODUCCIÓN:
El objetivo de este informe es establecer la relación entre las variables espacio y tiempo. Para ello vamos a observar el desplazamiento que realiza una bolita en un medio viscoso, en este caso, un tubo de glicerina, y el tiempo que emplea en realizar dicho movimiento.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Para llevar a cabo este experimento utilizamos, según muestra el esquema de lafigura 1, un tubo de acrílico colmado de de un fluido viscoso, en este caso glicerina, que sujetaremos verticalmente con un pie universal a través de dos agarraderas.
Para medir el tiempo utilizamos dos métodos: recurrir a un cronómetro manual y a un smart-timer, los cuales manipularemos simultáneamente. El smart-timer funciona con haz de luz infrarrojos, por lo que al diseño experimental sumaremoslos dos sensores de barrera que detectan el paso de la bolita y activan o detienen el cronómetro. La resolución de dicho cronómetro permite cronometrar tiempos de hasta 0,1ms, por lo cual esta medida es tomada como la incerteza del elemento. No se toma el error humano ya que al ser automático no existe el tiempo de reacción. Además, hay que tener en cuenta las fluctuaciones del sistema como porejemplo si se movió el pie, los cambios de temperatura o si la bolita cambió de lugar. Se toma como incerteza absoluta 0.02s.
El cronómetro manual tiene una apreciación de 0,01s, y se debe que considerar el tiempo de reacción del ser humano. Se toma como incerteza absoluta 0.2s.
Al momento de elegir la distancia entre sensores, movimos el sensor inferior aleatoriamente diez veces de manera tal quehubiera cierta diferencia entre medida y medida. Para medir la distancia entre los ya mencionados sensores, es decir, el desplazamiento de la bolita, utilizamos una cinta métrica común de la siguiente manera: situando la punta de la cinta en el sensor superior (en nuestro caso elegimos el criterio de medir desde la parte superior, pero también se podría desde el medio o abajo) y la deslizándolahasta el sensor inferior, y observamos el resultado que nos arroja la cinta. Este elemento tiene una apreciación de 0,1 pero por las siguientes razones no se puede considerar este número como la incerteza absoluta: la bolita tiene cierto diámetro que hace que sea inexacto el inicio y fin del conteo; además hay que tener en cuenta que no es un uso ideal de los elementos ya que debido a lasensibilidad de la estructura la medición debe hacerse en el aire y es muy común que en el trascurso del tiempo los sensores se muevan ligeramente. Por lo dicho anteriormente, decidimos una incerteza absoluta de 0,5cm, con el fin de cubrirnos y tener más seguridad con respecto a la medición.
Disposición de los elementos: (figura 1)

SENSORES DE BARRERA
SMART - TIMER
PIE
GLICERINA
AGARRADERA
CINTAMÉTRICA
CRONÓMETRO MANUAL
IMÁN
BOLITA

Resultados y análisis:
Δx (cm) | εΔx (cm) | Δt1 (s) | εΔt1 (s) | Δt2 (s) | εΔt2 (s)* |
48,1 | 0,5 | 5,60 | 0,2 | 5,7619 | 0,076 |
43,5 | | 5 | | 5,0590 | |
40 | | 4,64 | | 4,4813 | |
35,8 | | 4,56 | | 4,0985 | |
33,2 | | 3,76 | | 3,7461 | |
29 | | 3,29 | | 3,2648 | |
24,7 | | 2,86 | | 2,7853 | |
19,8 | | 2,26 | | 2,2180| |
15,5 | | 1,63 | | 1,7069 | |
9,5 | | 1,12 | | 1,0691 | |
Para analizar las variables dichas anteriormente en la introducción, tomamos el tiempo y el desplazamiento que realizaba la bolita de distintas maneras y volcamos dicha información en la siguiente tabla: TABLA DE VALORES

*Medimos la misma distancia un número de veces, y a través del siguiente cuadropudimos sacar la incerteza absoluta del smart-timer:
ANEXO |
Ti | T | εi | ε |
5.7619 | 5.6855 | -0.0764 | 0.076 |
5.7231 | | -0.0376 | |
5.7126 | | -0.0271 | |
5.6716 | | 0.0139 | |
5.6732 | | 0.0123 | |
5.6709 | | 0.0146 | |
5.6627 | | 0.0228 | |
5.6594 | | 0.0261 | |
5.6537 | | 0.0318 | |
5.6454 | | 0.0201 | |

Es importante destacar la particularidad...
tracking img