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Determinación del volumen de un cuerpo por distintos m étodos e instrumentos y su expresión con sentido físico

Resumen
En el presente trabajo práctico tenemos como objetivo una introducción a la teoría de errores a partir del cálculo del volumen de dos cuerpos con forma cilíndrica maciza.
Para las mediciones directas usamos tres instrumentos: regla milimetrada, calibre y micrómetro.Finalmente observamos que, en el cálculo de la densidad a partir de las mediciones tomadas con el calibre, obtuvimos la mayor precisión (sin tener en cuenta las mediciones tomadas con el micrómetro ya que el cilindro era distinto). La medición del volumen con la regla milimetrada tiene menos exactitud por tener una mayor mínima división.
Introducción
La experimentación comprende el proceso deidentificar una porción del espacio y medir, es comparar mediante patrones, las magnitudes físicas a fin de estimar valores competentes. Las mediciones directas son aquellas en las que sólo interactúan el observador, el objeto estudiado y el elemento con el que se quiera medir. Por supuesto, cada factor que interactúa al momento de la medición, afecta a que esta medida no sea absoluta, sino unaaproximación. Esto se debe a que el instrumento de medición no está libre de incertezas y existen indeterminaciones intrínsecas relacionadas con el modelo de medición utilizado.
El presente informe muestra las medidas obtenidas de un objeto mediante distintas herramientas de medición presentes en el laboratorio, junto con el cálculo de las incertezas de las mediciones. A fin de utilizar los datos obtenidospara conocer la densidad del objeto estudiado.
El principal motivo del mismo es dar una idea general de los métodos de medición básicos, agregando a su vez herramientas teóricas del análisis matemático para la cuantificación de los errores producidos.
Las principales fórmulas utilizadas fueron el volumen de un cilindro
V=(πD^2 H)/4
y de la densidad
δ= m/V
Desarrollo de la prácticaInstrumental de medida:
Calibre
Regla milimetrada
Micrómetro
Balanza electrónica

Especificaciones sobre los elementos:

Regla milimetrada: Se utilizó una regla plástica con divisiones por cada milímetro. Este dispositivo tiene una apreciación de 1mm.

Calibre: Este instrumento utiliza una regla fija, graduada en milímetros, y una regla móvil que puede deslizarse sobre la fija y queestá dividida en un número particular de divisiones. Por lo tanto, la apreciación del instrumento estará dada por la relación entre la menor división de la regla fija y la cantidad de divisiones de la regla móvil, las cuales son 50.



Micrómetro: Es un instrumento que consta de un tornillo milimetrada y un nonio con 50 divisiones. En este caso la apreciación del micrómetro es de 0.01mm.Arreglo experimental
Como se explicó anteriormente, se utilizaron tres instrumentos con diferente precisión (calibre, micrómetro y regla milimetrada) para realizar las medidas de diámetro y altura del cilindro. También se utilizó una balanza electrónica para pesar la pieza.
Primeramente, se optó por comenzar las mediciones con la regla, realizando una medición cada uno de los integrantes delgrupo. Se tomó así, el diámetro y la altura de la pieza entregada (cilindro). Luego, se realizó el mismo proceso utilizando el calibre; y por último se midió el segundo cilindro con el micrómetro.
Mediciones

Masa
Como no interviene el factor humano en la medición de la masa, se realiza una sola medición de la misma
Mediciones directas:
Cilindro grande:
〈m〉=215,0g ∆m=0,5g▭(m=(215,0±0,5)g)
Cilindro chico:
〈m〉=23,5g ∆m=0,5g
▭(m=(23,5±0,5)g)

Volumen

Regla:
Mediciones directas:
N° Medición Diámetro (D) [mm] Máxima división del instrumento [mm] Altura (H) [mm] Máxima división del instrumento [mm]

1 26 1 40 1
2 27 1 40 1
3 27 1 40 1
4 26 1 40 1
5 26 1 40 1
6 26 1 40 1
7 27 1 40 1

Tabla 1.1

Formas de elegir el valor representativo y...