Fisica Introductoria

Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, Managua
Unan-Managua
Recinto Universitario “Rubén Darío”
Facultad de Ciencias e Ingeniería
Departamento de Física

GUIA DE LABORATORIO PARA INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA
MEDICIONES E INCERTIDUMBRE

“LA PRÁCTICA ES EL CRITERIO VALORATIVO DE LA VERDAD”
V. I. Lenin
OBJETIVOS

Caracterizar instrumentos de medición.
Realizar medidas directas eindirectas con su correspondiente incertidumbre asociada.

Introducción
Los procesos de medición de las longitudes son esenciales para el desarrollo de la industria moderna. La producción en serie y la normalización de las piezas serían imposibles sin mediciones de precisión y el correspondiente control de calidad. Por ejemplo, en la construcción de edificios son suficientes precisiones del ordende 1 mm; en la construcción de estructuras metálicas se acostumbra a precisar hasta 0,1 mm; en la automoción, 0,01 mm; en la industria aeronáutica, del orden de 0,001 mm; en la nueva tecnología de misiles se requieren precisiones de hasta 0,0001 mm; y en la construcción de instrumentos científicos se necesitan precisiones de 0,00001 mm.

El físico y el ingeniero deben estar familiarizados, almenos, con los instrumentos de precisión más simples y habituales, como son los que se manejarán en esta práctica, así como con el control de la precisión en los cálculos que lleve a cabo y los resultados que obtenga con ellos.

Fundamentos Teóricos

Realizar una medida cualquiera consiste en comparar la cantidad a medir con otra que se toma como unidad, de modo que el número que resulta de lamedida nos indica cuantas veces la unidad adoptada está contenida en aquella.
Con una regla graduada en centímetros y milímetros podemos obtener una precisión de un milímetro, dado que ésta es la mínima división en la que está graduada la misma. Pero muchas veces necesitamos medidas más precisas, para lo cual usaremos instrumentos especiales como el vernier, el tornillo micrométrico y elesferómetro.

Material: Cinta métrica, Vernier, pieza cilíndrica

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL – GUÍA PARA EL ALUMNO

En el laboratorio se le entregará a cada grupo un conjunto de elementos e instrumentos que deberán clasificar y con los que realizaran las mediciones que se detallan a continuación. Las lecturas (mediciones) se registrarán en los formatos que vienen adjuntos a esta guía. En estashojas se indicará:
-Fecha
-Nombre de los integrantes del grupo
-Nombre del Profesores (as) e Instructores de Laboratorio
-En las mismas, además de las tablas de datos, se registrará toda la información posible acerca del proceso experimental. (Si es necesario se agregarán más hojas, debidamente identificadas y numeradas)

Los formatos lo ayudarán en la confección del primer informe delaboratorio, en el cual deberán incluir copias de las tablas de datos.



Actividad 1: Caracterización de Instrumentos de medición

Tabla 1. Instrumentos de medición

Rango
Resolución
Unidades
Cinta métrica



Vernier



Tornillo micrométrico



balanza



dinamómetro









Actividad 2: Mediciones directas
Con el Vernier o Calibrador y la cinta métricarealizar lo siguiente:

i. Efectuar la medida de cada una de las dimensiones de las piezas tres veces. Anotar los resultados de las lecturas y calcular su valor medio , X la incertidumbre y anote los resultados en la tabla 2.
.

Tabla 2.Medidas directas


INSTRUMENTO

CINTA MÉTRICA

VERNIER
CUERPO
ALTO
DIÁMETRO
ALTO
DIÁMETRO

















=




X=ε = X /













Actividad 3: Mediciones Indirectas
Con los resultados de las mediciones de la actividad 2:

i. Calcular el volumen del cilindro y determinar la incertidumbre estimada.
ii. Considerando el valor de la masa determine la densidad.
iii. Calcule la incertidumbre asociada usando la propagación de incertidumbre de medidas indirectas.

Con el dato de masa...