INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN E INCERTIDUMBRE

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN, MEDICIÓN E INCERTIDUMBRE

I. OBJETIVOS:

1. Conocer y aprender a manejar correctamente los instrumentos de medición del laboratorio de Física.
2. Aplicar técnicas referidas a la medición.
3. Realizar medidas directas e indirectas en forma correcta, así como sus respectivas incertidumbres.
4. Expresar correctamente una medida directa o indirecta a través delvalor medido y la incertidumbre absoluta (x ± δx).
5. A partir de mediciones directas determinar la densidad de una esfera y de un cilindro.


II. RESUMEN:

Una práctica de laboratorio es muy útil, ya que confirmamos de manera experimental los conocimientos teóricos adquiridos, pues lo que vemos, podemos entenderlo y asimilarlo con mayor rapidez.

En la presente práctica de laboratoriopodremos aprender de manera experimental a utilizar los instrumentos de medición, tanto directa como indirecta de manera adecuada, reconociendo su precisión; además conoceremos las fórmulas para hallar las incertidumbres de cada tipo de medición, poniéndolas en práctica al utilizarlas con objetos como; esfera de acero, cilindro sólido de aluminio, cilindro de aluminio hueco y paralelepípedo, usandoinstrumentos de medición como el pie de rey de diferente precisión y una balanza de tres brazos.

Al término de ésta, presentaremos las medidas los objetos ya mencionados, sus volúmenes, densidades y sus distintas incertidumbres.


III. MATERIAL Y EQUIPO:

1 Pie de rey (0.02 mm y 0.05).
1 Balanza de triple brazo (0.01)
1 Esfera de acero.
1 Cilindro sólido de aluminio.
1 Cilindro dealuminio hueco.
1 Paralelepípedo.







IV. DATOS EXPERIMENTALES:

Datos obtenidos al realizar el ensayo de medidas experimentalmente:

Del paralelepípedo:
MAGNITUD
VALOR MEDIDO
LARGO
49,20 mm
ANCHO
31,28 mm
ALTURA
12,60 mm






Del cilindro hueco:


MAGNITUD
VALOR MEDIDO
Altura H
61+0.25= 61.25mm
Altura h
47+0.65= 47.65mm
Diámetro D
19+0.10=19.10mm
Diámetrod
9+0.5=9.5mm


De la esfera:

MAGNITUD
VALOR MEDIO
Diámetro
17.44
Masa de esfera
21.70


V. PROCESAMIENTO DE DATOS:

1. Se mide el largo, ancho y la altura del paralelepípedo, con el pie de rey y se registran los valores medidos, la precisión del instrumento y la incertidumbre absoluta en una tabla. Con estos datos, calcular el volumen y la incertidumbre porcentual del volumendel paralelepípedo.

MAGNITUD
VALOR MEDIDO
PRECISIÓN
INCERTIDUMBRE
LARGO
49,20 mm
0,02 mm
0,01 mm
ANCHO
31,28 mm
0,02 mm
0,01 mm
ALTURA
12,60 mm
0,02 mm
0,01 mm



Hallamos el volumen del paralelepípedo:

VOLUMEN = LARGO x ANCHO x ALTURA
VOLUMEN = 49, 20 mm x 31, 28 mm x 12, 60 mm

VOLUMEN = 19 391, 0976


Calculamos la incertidumbre porcentual del volumen delparalelepípedo:

V = +

= + +

= + +

= + +

= 3, 94128 + 6, 1992 + 15, 38976

= 25, 53024



x





2. MEDICIONES DEL CILINDRO


MAGNITUD
VALOR MEDIDO
PRECISIÓN
INCERTIDUMBRE
Altura
37.7mm
0.02mm
0.01mm
Diámetro
28.4mm
0.02mm
0.01mm
Masa
187.9mm
0.01mm
0.005mmProcedimiento:

V=π.
V=π.(201.64)(37.7)

V=23869.73992


= m/V
=

=7.87




3. MEDICIONES DEL CILINDRO HUECO

MAGNITUD
VALOR MEDIDO
PRECISIÓN
INCERTIDUMBRE
Altura H
61+0.25= 61.25mm
0.05mm
= 0.025 mm
Altura h
47+0.65= 47.65mm
0.05mm
= 0.025 mm
Diámetro D
19+0.10=19.10mm
0.05mm
= 0.025 mm
Diámetro d
9+0.5=9.5mm
0.05mm
= 0.025 mm


VOLUMEN DEL CILINDRO: AREADEL CIRCULO × ALTURA DEL CILINDRO
A (del circulo) ×H
× H
VOLUMEN DEL CILIDRO HUECO= AREA DEL CILINDRO MAYOR – AREA DEL CILINDRO MENOR
V= (π × H) - (π × h)
V= [π × 61.25] - [π × 47.65]
V= [π × 61.25] - [π × 47.65]
V= [286.52 ×61.25] - [70.88 × 47.65]
V= (17 549.35 – 3377.43)

V=14171.92







INCERTIDUMBRE PORCENTUAL:

= + + +
= h × D × d
= H × D × d
= H ×...