Tratamiento de datos experimentales para la comprobación de leyes físicas

Objetivos
Objetivo General
Aplicar criterios y métodos para el tratamiento de datos experimentales y el cálculo de magnitudes, basadas en la comprobación experimental de leyes físicas.

Objetivos Específicos
Manejar criterios para la presentación de datos y resultados a través de tablas.
Seleccionar el método de graficación más adecuado, atendiendo a la relación que coexista entrediferentes magnitudes físicas.
Determinar magnitudes físicas de forma analítica y experimental.

Base Teórica
Las Tablas de Datos
Una tabla de datos constituye uno de los medios de uso más común, para la presentación y organización de la información recolectada en las actividades de investigación realizadas en los diversos ámbitos del quehacer humano. De allí pues que para el trabajo realizadopor el estudiante en el Laboratorio de Física, visto o figurado como una experiencia de investigación científica, las tablas constituirán el vehículo a través del cual se presentarán, en forma sistemática, los datos de las diversas magnitudes físicas que sean objeto de medición, ya sea que las mismas sean captadas de manera directa o indirecta; entendiéndose como directas aquellas cantidadesmedidas espontáneamente con un instrumento de medición; e indirectas, las que provienen o se derivan del procesamiento de las magnitudes que se han medido directamente. De este modo, las tablas constituyen un medio fundamental para presentar tanto la información recolectada en el laboratorio, como aquella que se obtenga del procesamiento de dicha información primaria, debiendo esta ser organizada deacuerdo a los objetivos perseguidos con cada experiencia de laboratorio.

Estructura y partes de una Tabla
De acuerdo a su estructura, una tabla es una forma de presentación de datos mediante arreglos de filas y columnas.
Los Gráficos
Basado en los datos presentados en las tablas, los gráficos constituyen formas de representación que permiten identificar y comprobar relaciones entremagnitudes; o más concretamente con los fines de la asignatura, confirmar la validez o concordancia de las magnitudes medidas con el modelo teórico dentro del que se circunscribe la práctica o experimento realizado. En tal sentido el gráfico debe confeccionarse de acuerdo a ciertas normas, de manera que el mensaje que se pretenda transmitir sea claro y homogéneo.
Escalas de los Ejes de los GráficosDefinir una escala a un eje consiste en establecer una función que asocia a una posición en el mismo, determinado valor de una magnitud. Estas relaciones pueden ser lineales y no lineales; siendo la mas usadas dentro de esta última las logarítmicas, que a su vez pueden ser de base 10 o base e (2,718…)
Escala Lineal
Si se define Y como la distancia sobre un eje a la que se encuentra un puntodel origen del mismo; y M el valor asignado a la cantidad física para esa posición de Y; la relación entre estas variables vendrá dada por: Y=p(M-M_0 ) (1)
Donde Y es la distancia física al origen, M es el valor de la magnitud representada, M0 es el valor de la magnitud en el origen, p es el factor de escala, o en otras palabras, la pendiente de la recta. A manera de ejemplo se determinará larelación entre Y y M para el eje vertical. Para este caso, el desplazamiento angular Δθ hace las veces de M, existiendo una relación entre estas tal y como se muestra en la tabla anexa.

Y Δθ
0 0
1 50
2 100
3 150
4 200
Para calcular a se toman dos puntos de la tabla:
p=(Y_2-Y_1)/(〖∆θ〗_2-〖∆θ〗_1 )=(3-2)/(150-100)=1/50
Se observa además que Δθ0 (M0) = 0; de allí que la expresiónderivada es:
Y=1/50 ∆θ
Este tipo de escalas se emplea cuando la relación entre las magnitudes físicas objeto de estudio es una línea recta, empleándose papel milimetrado para representar gráficamente dicha relación. Como ejemplo de fenómenos físicos que manifiestan este tipo de relación, se tienen:
La velocidad lineal y el tiempo en un movimiento uniformemente variado: V=V_0+at
La ley de Ohm:...