Instrumentos de medidas

Introducción
Medir es comparar una cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al resultado de medir lo llamamos Medida y da como producto un número (cuantas veces lo contiene) que es la relación entre el objeto a medir y la unidad de referencia (unidad de medida). O sea que estamos comparando la cantidad que queremosdeterminar con una unidad de medida establecida de algún sistema. Una exacta medición es una condición indispensable para el trabajo en el laboratorio. Los instrumentos de medición hacen posible la observación de los fenómenos físicos y su cuantificación. Ahora bien, estos instrumentos no son sistemas ideales sino reales, y por lo tanto tienen una serie de limitaciones que debemos tomar en cuenta parapoder juzgar si afectan de alguna manera las medidas que estamos realizando, y poder determinar así mismo la veracidad de las anteriores.
algunas de las características que definen instrumentos son las siguientes:

-Exactitud y precisión
-Error
-Corrección
-Resolución
-Sensibilidad
en el presente informe se prueba algunas de estas características.

Objetivo:
Medir la densidadde 4 materiales (cobre, hierro, aluminio y papel) por dos métodos diferentes y hacer una evaluación comparativa de los resultados basada en la sensibilidad de los equipos usados.

Marco teórico:
a) Definiciones:

Masa (m): Cantidad de materia.

Volumen (V): Sección del espacio tridimensional.

Densidad (): Medida de la cantidad de materia que ocupa un volumen determinado.
Densidad lineal: Masa por unidad de longitud (L). Se usa para caracterizar sistemas cuya longitud excede en varios órdenes de magnitud su espesor que se considera fijo. Util para cables o hilos, e incluso carreteras o ferrocarriles. (Ver sección de Ejercicios)
Densidad superficial: Masa por unidad de área (A). Se usa para caracterizar superficies cuando el espesor es fijo. Util para placas metálicas, demadera, telas, pinturas. (Ver sección de Ejercicios)

b) Ecuaciones

[Ecs.1]
[Ec.2]
[Ec.3]

donde Vp = volumen de un paralelepípedo, Vc = volumen de un cilindro, l = largo, a = ancho, h = altura y r = radio.
La relación entre la densidad volumétrica y las densidades longitudinal y superficial se deducen de considerar el volumen del cuerpo como el área de la base por la longitud:

c)Principios de los métodos: Llamamos “método geométrico” para medir la densidad al método de medir las dimensiones de un objeto regular y calcular su volumen haciendo uso de fórmulas de geometría elemental. Llamamos “método de Arquímedes” para medir la densidad al método de medir el volumen directamente viendo el volumen de agua desplazada en una probeta graduada. En ambos métodos la masa se mide conuna balanza.

Instrumentos: Se utilizaron de dos equipos con las siguientes características (una regla normal graduada en milímetros y una balanza).

Equipo | Rango | Constante de instrumento | Sensibilidad |
1 Nonio o vernier | 0 -15 cm | | |
1 tornillo micrométrico | 0-2.5 cm | | |
1 regla graduada | 0-30 cm | | |
1 probeta graduada | 0-100ml | | |
1 balanza romana | 0-610g | | |
1 balanza electrónica | 0 - 200 g | | |

Resultados

Material | Mediciones (en cm y gramos) | Volumen (en cm3) | Densidad (en g / cm3) |
Cobrea) M. Geométricob) M. Arquímedes | Largo = 3,34 cm 0,1 cmAncho = 2,53 cm 0,1 cmEspesor = 0,478 cm0,01 mmMasa = 34,4 g0,1 gVolumen (probeta) =4 ml ± 1 ml1 ml = 1 cm3 | 4,0392 cm3 0,365 cm34cm31 cm3 | 8,5165 g/cm3 0,7943g/cm38,6g/ml 2,175 |
Hierroa) M. Geométricob) M. Arquímedes | Diámetro = 1,9 cm 0,1 cmAltura = 4,87 cm0,1 cmMasa = 106,8 g 0,1 gVolumen (probeta) = 10,9 ml± 1 ml1 ml = 1 cm3 | 13,8078 cm31,7370 cm310,9 cm3 1 cm3 | 7,7347g/cm3 0,9802 g/cm39,7982 g/cm30,9025 g/cm3 |
Aluminioa) M. Geométricob) M. Arquímedes | Diámetro = 2,51 cm0,1 cmAltura = 3,77 cm0,1 cmMasa = 50,05 g0,1...