Lab. de fisica:mediciones

Primera parte Laboratorio de Física Universitaria I (FISI 3013)

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Experimento 1
MEDIDAS DE LONGITUD, ÁREA, VOLUMEN Y DENSIDAD Objetivos

1. Describir las características de las mediciones directas, 2. Describir las características de las mediciones indirectas, 3. Explicar en qué consiste la determinación gráfica de valores de variables físicas, 4. Explicar lo que son valores deducidos,5. Escribir en el informe de laboratorio los resultados de mediciones hechas con una regla métrica, un vernier, y un micrómetro con sus correspondientes incertidumbres, 6. Calcular áreas y volúmenes a partir de medidas de longitud, 7. Medir directamente la masa de un paralelepípedo de aluminio y de una esfera de acero, 8. Calcular las densidades del aluminio y del acero, y 9. Propagarincertidumbres en los resultados de las mediciones anteriores
Teoría

En este curso se usarán tres formas diferentes para encontrar la magnitud de las variables físicas con las que trabajaremos: 1) La medición directa, 2) La indirecta o calculada, y 3) La determinación gráfica Cuando se usan las dos últimas se dice que los valores encontrados son deducidos, o calculados 1) Se entiende por medición directael establecimiento de la magnitud de una variable mediante la lectura de la escala de un instrumento graduado en unidades correspondientes a dicha variable. Son ejemplos de medidas directas: la longitud de una mesa, hecha con una cinta métrica; la velocidad de un automóvil, leída en el velocímetro; la temperatura de un enfermo, señalada por la columna de mercurio de un termómetro; la hora deldía, dada por un reloj, etc. 2) Por medición indirecta, o calculada, se entiende la deducción de la magnitud de una variable mediante operaciones matemáticas con magnitudes obtenidas por medición directa. Son ejemplos de medidas indirectas, entre otros: a. La aceleración, cuando se establece a partir de la ecuación a = 2d/t2 donde d es la distancia y t, el tiempo, y ambas cantidades fueron medidasdirectamente, b. La energía cinética, K, al deducirse de la ecuación K = ½ mv2, donde m es la masa y v, la velocidad y estas se han medido directamente, y

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c. La densidad, ρ, de un sólido cuando se obtiene de la ecuación ρ = m/V, donde m es la masa del sólido y V, su volumen Podemos decir, en general, que las medidas indirectas son todas aquellas que corresponden a variables físicas cuyovalor no ha sido determinado mediante algún instrumento que las mida directamente 3) Por último, la determinación gráfica de una magnitud consiste, como su nombre lo indica, en la deducción del valor de cualquier variable física mediante una gráfica cuya construcción se logró con valores medidos directamente, o calculados. Aunque este es un recurso muy usado en la investigación, los ejemplos demagnitudes deducidas mediante gráficas son poco comunes en la práctica, si embargo, pueden mencionarse los siguientes: la deducción de la resistencia interna de una fuente de voltaje, la deducción de la magnitud de la fuerza de fricción en una máquina de Atwood, y la deducción de la masa equivalente de un resorte, actuando como oscilador armónico En la física nos referimos solamente a las magnitudes quepueden medirse, a diferencia de otras ciencias que manejan magnitudes no conmensurables. En la psicología, por ejemplo, se habla de las emociones, los sentimientos, o los deseos, los cuales, aunque son más o menos intensos, no pueden medirse. Para medir las variables físicas estas deben definirse operativamente, es decir, deben tener asociada una técnica específica de medición y una unidad paraexpresar su valor
Medidas directas

Tenemos seis termómetros de alcohol, graduados en grados centígrados. Ver la figura 1

Figura 1 Seis termómetros de alcohol graduados en grados centígrados

Estos instrumentos están diseñados para leer directamente la temperatura, que se indica en una escala de 0° C a 100° C, mediante la posición del extremo superior de una columna de alcohol coloreado,...