Medir el volumend de un cilindro






















INTRODUCCIÓN: OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
El objetivo de esta práctica de laboratorio es el de determinar el volumen de un cilindro, calculando los errores producidos durante la toma de medidas. Para ello y para valorar la fiabilidad de las medidas tomadas, aplicaremos la teoría de los errores, basada en la fundamentación siguiente.
FUNDAMENTACIÓNTEÓRICA
A la hora de medir una determinada magnitud física se produce siempre una desviación del verdadero valor de dicha magnitud. Es lo que llamamos el error experimental.
Las medidas tomadas pueden clasificarse en directas o indirectas. Medida directa es aquella que se realiza mediante el uso de un aparato. Medidas indirectas son las que calculan el valor medido mediante una fórmula o expresiónmatemática, tras haber tomado valores mediante medidas directas.
Existen dos tipos de errores principales. Los errores sistemáticos son aquellos debidos a algún factor que no hemos tenido en cuenta (incorrección en el método experimental, defectos instrumentales…), y es necesario identificarlos y corregirlos. Su influencia en los resultados es constante. Un ejemplo de esto puede ser la malacalibración del aparato de medida. Los errores accidentales, por otra parte, son inevitables porque son debidos a factores casuales e incontrolables. Sin embargo, podemos obtener su valor matemáticamente. Para disminuir su influencia, recurriremos a la toma de varias medidas, en este caso, dieciséis.
Así mismo, podemos también diferenciar entre error absoluto y error relativo:
Error absoluto: ladiferencia entre el valor medido y el valor real.
Error relativo: cociente entre el error absoluto y el valor real.
A veces, durante la toma de las medidas, observamos un valor sospechoso que no concuerda con el resto de valores, por ser exageradamente mayor o menor que éstos. Para saber si ese valor es válido, debemos aplicar el Criterio de Chauvenet para la desestimación de medidas. El valor obtenidotras la aplicación de dicho criterio no debe superar, en nuestro caso, el valor de 2,11. Si esto ocurriera, tendríamos que desechar el valor y volver a tomar la medida. Esto lo sabemos gracias a la siguiente tabla:

1

FORMULAS Y EXPRESIONES MATEMÁTICAS
Usaremos:
Fórmula para hallar la desviación típica en la medida de la altura.
Fórmula para hallar el error accidental de la altura.Con esto hallaremos el error de la altura, sumando a su error accidental el error de imprecisión del aparato.
Fórmula para el Criterio de Chauvenet donde es el valor sospechoso.
Si sustituimos la altura (h) de las fórmulas por el diámetro (D), hallaremos la desviación típica en la medida del diámetro, el error accidental del diámetro y el error del diámetro, respectivamente. Además, leaplicaremos al diámetro el Criterio de Chauvenet, sustituyendo la altura por el mismo. Entonces podremos hallar:
Error total del volumen.
Volumen del cilindro
Todo esto siendo la media de las medidas del diámetro; , la media de las medidas de la altura; el error accidental y la imprecisión del aparato de medida; y se corresponden y son el error del diámetro (D) o de la altura(h),siendo el que convenga. N es el número de medidas y se corresponde con el valor de la tabla de student, y puesto que nos exigen un nivel de confianza del 95%, este valor será igual a 2,11.












2
MATERIAL
Usaremos un pequeño cilindro al que tomaremos las medidas valiéndonos de un calibre y un micrómetro.
CALIBRE
Es un instrumento de medición precisa para elementos pequeños.Puede medir exteriores, interiores y profundidades con la sonda. Su medida máxima dependerá de la longitud de la regla fija, mientras que su precisión depende de las partes en que esté divida la regla móvil. En nuestro caso, nuestro calibre puede medir hasta décimas de milímetros, pues la regla móvil está dividida en 10 partes.
El modo de empleo es sencillo. El 0 de la regla móvil señala el...