Módelo De Informe De Laboratorio. Ejemplificado
Páginas: 7 (1519 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2012
Período de la esfera oscilante suspendida de una cuerda
Autor: Eduardo Cerna Reyes
Universidad San Ignacio de Loyola. Laboratorio de Física 01/04/2012.
Resumen
Se determinó el tiempo de la oscilación de una esfera de acero suspendida de una argolla fija mediante una cuerda utilizando un cronómetro de 0.01 s de intervalo mínimo. Se hicieron 10 mediciones para la misma longitud y ángulo de lacuerda respecto a la vertical. El valor obtenido para el periodo es T= (0.97±0.04) s.
Introducción
Un extremo de una cuerda muy delgada sujeta la esfera de acero y el otro extremo está atado a una argolla fija. Al dejar libre la esfera la cuerda queda fija en la dirección vertical. Si la esfera se jala hacia un lado, la cuerda forma un ángulo con la vertical. Al dejar libre la esfera denuevo, empieza a moverse de un lado hacia el otro, siguiendo una trayectoria en forma de arco de circunferencia. El tiempo que demora la esfera en dar una oscilación completa es el periodo, que corresponde al tiempo que emplea la esfera para pasar por el mismo punto de la trayectoria dos veces sucesivas.
El cronómetro solamente mide el tiempo hasta el valor dado por su intervalo mínimo,fracciones de tiempo menores al intervalo mínimo no puede ser medidas, esto es, el valor del tiempo dado por el instrumento posee una incertidumbre [1]. Por otro lado, al repetir la medición, aun tratando que las condiciones sean idénticas, el valor medido fluctúa de una lectura a otra, es decir, se tiene otra incertidumbre para elegir cual de los valores medidos es el apropiado. Esto es, hay dos tipos deincertidumbre, aquella incertidumbre debida al propio instrumento de medición, y la incertidumbre debido a las fluctuaciones de las lecturas cuando se repite la medición. Por tanto, para obtener la incertidumbre de la medición, ésta debe ser la suma de ambas incertidumbres [2].
La incertidumbre de la fluctuación de los valores medidos en forma repetida se determina del análisis estadísticodel conjunto de datos.
Se calcula la media aritmética de un conjunto de datos obtenidos repitiendo las mismas condiciones de medición con la expresión
x ̅=(∑_(i=1)^n▒x_i )/n (1)
Entonces, la incertidumbre debido a la fluctuación está dada por la desviación estándar experimental de la media [1]
E_a=√((∑_(i=1)^n▒(x_i-x ̅ )^2 )/(n(n-1))) (2)
La incertidumbre del instrumento demedición [2] se calcula analizando el proceso de la medición. Para el caso del cronómetro, tanto al inicio de la lectura (punto cero) como al final de la lectura, se puede considerar que se genera incertidumbre. La incertidumbre al inicio de la lectura E_0 o de punto cero y al final de la lectura E_f se puede considerar como iguales. La incertidumbre del instrumento de medición será la suma deambas, esto es
E_i=√((E_0 )^2+(E_f )^2 ) (3)
Se calcula haciendo cada incertidumbre igual al intervalo mínimo LM de medición en el cronómetro (lectura mínima) divido entre dos E_0=E_f=LM/2, resultando
E_i=√(〖2(LM/2)〗^2 )
El resultado de la incertidumbre de la medición ∆x, quedará expresada como:
∆x=E_i+E_a (4)
Y el resultado de la medición se expresará de la siguiente manera:x=(¯x+∆x) unidad (5)
La unidad de la incertidumbre y del valor promedio resultan iguales, por lo tanto, el resultado para expresar completamente el valor obtenido de la medición, se le agrega la unidad de medición correspondiente.
Procedimiento
Para realizar las mediciones se utilizó un cronómetro de intervalo mínimo de 0.01 s, una cuerda de nylon delgada de 1.5 m de largo, unaesfera de acero de 0.2 kg con una agujero a lo largo del diámetro, una argolla con tornillo y un bloque de madera. El montaje del equipo se presenta en la Fig. 1. Consiste de la esfera de acero suspendida con el hilo nylon delgado amarrado a la argolla que está sujeta en un soporte sólido de madera.
La esfera cuelga y se queda quieta con la cuerda en dirección vertical. Luego se jala la...
Autor: Eduardo Cerna Reyes
Universidad San Ignacio de Loyola. Laboratorio de Física 01/04/2012.
Resumen
Se determinó el tiempo de la oscilación de una esfera de acero suspendida de una argolla fija mediante una cuerda utilizando un cronómetro de 0.01 s de intervalo mínimo. Se hicieron 10 mediciones para la misma longitud y ángulo de lacuerda respecto a la vertical. El valor obtenido para el periodo es T= (0.97±0.04) s.
Introducción
Un extremo de una cuerda muy delgada sujeta la esfera de acero y el otro extremo está atado a una argolla fija. Al dejar libre la esfera la cuerda queda fija en la dirección vertical. Si la esfera se jala hacia un lado, la cuerda forma un ángulo con la vertical. Al dejar libre la esfera denuevo, empieza a moverse de un lado hacia el otro, siguiendo una trayectoria en forma de arco de circunferencia. El tiempo que demora la esfera en dar una oscilación completa es el periodo, que corresponde al tiempo que emplea la esfera para pasar por el mismo punto de la trayectoria dos veces sucesivas.
El cronómetro solamente mide el tiempo hasta el valor dado por su intervalo mínimo,fracciones de tiempo menores al intervalo mínimo no puede ser medidas, esto es, el valor del tiempo dado por el instrumento posee una incertidumbre [1]. Por otro lado, al repetir la medición, aun tratando que las condiciones sean idénticas, el valor medido fluctúa de una lectura a otra, es decir, se tiene otra incertidumbre para elegir cual de los valores medidos es el apropiado. Esto es, hay dos tipos deincertidumbre, aquella incertidumbre debida al propio instrumento de medición, y la incertidumbre debido a las fluctuaciones de las lecturas cuando se repite la medición. Por tanto, para obtener la incertidumbre de la medición, ésta debe ser la suma de ambas incertidumbres [2].
La incertidumbre de la fluctuación de los valores medidos en forma repetida se determina del análisis estadísticodel conjunto de datos.
Se calcula la media aritmética de un conjunto de datos obtenidos repitiendo las mismas condiciones de medición con la expresión
x ̅=(∑_(i=1)^n▒x_i )/n (1)
Entonces, la incertidumbre debido a la fluctuación está dada por la desviación estándar experimental de la media [1]
E_a=√((∑_(i=1)^n▒(x_i-x ̅ )^2 )/(n(n-1))) (2)
La incertidumbre del instrumento demedición [2] se calcula analizando el proceso de la medición. Para el caso del cronómetro, tanto al inicio de la lectura (punto cero) como al final de la lectura, se puede considerar que se genera incertidumbre. La incertidumbre al inicio de la lectura E_0 o de punto cero y al final de la lectura E_f se puede considerar como iguales. La incertidumbre del instrumento de medición será la suma deambas, esto es
E_i=√((E_0 )^2+(E_f )^2 ) (3)
Se calcula haciendo cada incertidumbre igual al intervalo mínimo LM de medición en el cronómetro (lectura mínima) divido entre dos E_0=E_f=LM/2, resultando
E_i=√(〖2(LM/2)〗^2 )
El resultado de la incertidumbre de la medición ∆x, quedará expresada como:
∆x=E_i+E_a (4)
Y el resultado de la medición se expresará de la siguiente manera:x=(¯x+∆x) unidad (5)
La unidad de la incertidumbre y del valor promedio resultan iguales, por lo tanto, el resultado para expresar completamente el valor obtenido de la medición, se le agrega la unidad de medición correspondiente.
Procedimiento
Para realizar las mediciones se utilizó un cronómetro de intervalo mínimo de 0.01 s, una cuerda de nylon delgada de 1.5 m de largo, unaesfera de acero de 0.2 kg con una agujero a lo largo del diámetro, una argolla con tornillo y un bloque de madera. El montaje del equipo se presenta en la Fig. 1. Consiste de la esfera de acero suspendida con el hilo nylon delgado amarrado a la argolla que está sujeta en un soporte sólido de madera.
La esfera cuelga y se queda quieta con la cuerda en dirección vertical. Luego se jala la...
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