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Páginas: 51 (12569 palabras)
Publicado: 16 de septiembre de 2012
Licenciatura en Bioinformática - FI-UNER Introducción a la Física - Guía de Problemas - Año 2011
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Tema I: Introducción a las mediciones y unidades: Magnitudes y cantidades. La operación de medir
una cantidad. Los sistemas que intervienen en una medición. La apreciación de un instrumento. La estimación de una lectura. Incerteza absoluta e incerteza relativa. El histograma de unamedición. El valor promedio y error medio cuadrático. Problema Nº 1: Un cuerpo cae libremente desde una altura de 75,2 cm, medida hecha con una cinta métrica de aproximación 0,1 cm. a) Indicar la incerteza absoluta y la incerteza relativa de la medida realizada b) Expresar el resultado de la medición. Rtas: 0,1 cm y 0,001; (75,2 ± 0,1) cm Problema Nº 2: Se realizan las siguientes mediciones: a) Lamasa de un rulemán de acero de 8,75 mg con una incerteza de 0,05 mg. b) El tiempo de realización de un experimento, de valor aproximado 12,8 s, con una incerteza absoluta de 0,2 s. ¿Cuál de las mediciones resultó más precisa? Justifique su respuesta. Rta: la primer medida porque su incerteza relativa es menor. Problema Nº 3: Se ha realizado la medición de un segmento con un calibre cuyo verniertiene 20 divisiones, siendo de 1 mm la división más pequeña de la regla fija. El resultado de la medición es de 14,60 mm. Hallar: a) la expresión del resultado. b) Su incerteza relativa %, c) Los extremos de la franja de incerteza y el ancho misma. Rta.: (14,60±0,05) mm; 0,3; 14,55; 14,65 mm 0,1 mm Problema Nº 4 Dada la siguiente serie de mediciones de una misma magnitud: 18,34; 18,33; 18,34; 18,32;18,33 y 18.34. Hallar: a) el promedio, b) la incerteza absoluta de la medición c) la desviación de la 2º y 4º medida. Rta.: 18,330 mm; 0.004 mm ; - 0.01 mm y 0,01 mm Problema Nº 5: Se está midiendo la longitud de la pierna de una persona. Se conoce la longitud desde la cadera hasta el talón del pie, de la misma pierna: (86,3 0,1) cm, además conoce la longitud desde la base de dicho pie hasta larodilla de la misma: (47,0 0,1) cm. ¿Cuál es la longitud desde la rodilla hasta la cadera? Rta.: (39,3 ± 0,2) cm Problema Nº 6: Calcule la superficie de apoyo de un pie que está calzando una zapatilla. Para hacer éste cálculo considere que la superficie de apoyo es la de un rectángulo (muchas veces, para simplificar la tarea, suele buscarse una superficie conocida que se asemeje a la superficie quese quiere calcular) de lados: l1 l1 = (8,0 0,1) cm y l2 l2 = (15,0 0,1) cm respectivamente. 2 Rta.:(120,0±2,3) cm Problema Nº 7: Practicando para una competencia un atleta ha controlado varias veces sus tiempos de carrera, cuando recorre cierta distancia que también midió. Con los valores obtenidos completó el siguiente cuadro. Exprese el resultado de la rapidez promedio v que ha logrado, si sedecide calcularla con la fórmula: v=d/t. Rta,: (3,2990 ± 0,0005) m/s d (m) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 t(s) 30,32 30.30 30,30 30,32 30,32
Problema Nº 8: Partiendo de los datos que nos facilitan los fabricantes de coches podemos saber que un auto último modelo de masa m m= (1500,0 80,5) kg sufre una desaceleración constante cuando se le aplica una 2 fuerza de frenado de magnitud F F= (13500 150)N (o kg m/s ). ¿Cuál es la expresión de dicha aceleración negativa? Recordar que se puede recurrir a la relación: F = m . a 2 Rta.: (9,000±0,583)m/s Problema Nº 9: Para conocer la rapidez de flujo de una tubería, se necesita conocer la superficie S (transversal a la dirección de movimiento del flujo). Si dicha superficie es la de un círculo que se puede calcular con la 2 expresión: S= .r ),expresar su valor si se sabe que tiene un radio de r r = (1,50 0,01) cm. Adoptar: = 3,14 0,01. 2 Rta.:(7,07±0,02) cm
Prof. Graciela Monzón - Profesora Adjunta / Ing. Cristina Dall´Ava - Profesora Adjunta Bioing. Exequiel R. Fries - Jefe de Trabajos Prácticos Pág. 1 de 23
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Tema I: Introducción a las mediciones y unidades: Magnitudes y cantidades. La operación de medir
una cantidad. Los sistemas que intervienen en una medición. La apreciación de un instrumento. La estimación de una lectura. Incerteza absoluta e incerteza relativa. El histograma de unamedición. El valor promedio y error medio cuadrático. Problema Nº 1: Un cuerpo cae libremente desde una altura de 75,2 cm, medida hecha con una cinta métrica de aproximación 0,1 cm. a) Indicar la incerteza absoluta y la incerteza relativa de la medida realizada b) Expresar el resultado de la medición. Rtas: 0,1 cm y 0,001; (75,2 ± 0,1) cm Problema Nº 2: Se realizan las siguientes mediciones: a) Lamasa de un rulemán de acero de 8,75 mg con una incerteza de 0,05 mg. b) El tiempo de realización de un experimento, de valor aproximado 12,8 s, con una incerteza absoluta de 0,2 s. ¿Cuál de las mediciones resultó más precisa? Justifique su respuesta. Rta: la primer medida porque su incerteza relativa es menor. Problema Nº 3: Se ha realizado la medición de un segmento con un calibre cuyo verniertiene 20 divisiones, siendo de 1 mm la división más pequeña de la regla fija. El resultado de la medición es de 14,60 mm. Hallar: a) la expresión del resultado. b) Su incerteza relativa %, c) Los extremos de la franja de incerteza y el ancho misma. Rta.: (14,60±0,05) mm; 0,3; 14,55; 14,65 mm 0,1 mm Problema Nº 4 Dada la siguiente serie de mediciones de una misma magnitud: 18,34; 18,33; 18,34; 18,32;18,33 y 18.34. Hallar: a) el promedio, b) la incerteza absoluta de la medición c) la desviación de la 2º y 4º medida. Rta.: 18,330 mm; 0.004 mm ; - 0.01 mm y 0,01 mm Problema Nº 5: Se está midiendo la longitud de la pierna de una persona. Se conoce la longitud desde la cadera hasta el talón del pie, de la misma pierna: (86,3 0,1) cm, además conoce la longitud desde la base de dicho pie hasta larodilla de la misma: (47,0 0,1) cm. ¿Cuál es la longitud desde la rodilla hasta la cadera? Rta.: (39,3 ± 0,2) cm Problema Nº 6: Calcule la superficie de apoyo de un pie que está calzando una zapatilla. Para hacer éste cálculo considere que la superficie de apoyo es la de un rectángulo (muchas veces, para simplificar la tarea, suele buscarse una superficie conocida que se asemeje a la superficie quese quiere calcular) de lados: l1 l1 = (8,0 0,1) cm y l2 l2 = (15,0 0,1) cm respectivamente. 2 Rta.:(120,0±2,3) cm Problema Nº 7: Practicando para una competencia un atleta ha controlado varias veces sus tiempos de carrera, cuando recorre cierta distancia que también midió. Con los valores obtenidos completó el siguiente cuadro. Exprese el resultado de la rapidez promedio v que ha logrado, si sedecide calcularla con la fórmula: v=d/t. Rta,: (3,2990 ± 0,0005) m/s d (m) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 t(s) 30,32 30.30 30,30 30,32 30,32
Problema Nº 8: Partiendo de los datos que nos facilitan los fabricantes de coches podemos saber que un auto último modelo de masa m m= (1500,0 80,5) kg sufre una desaceleración constante cuando se le aplica una 2 fuerza de frenado de magnitud F F= (13500 150)N (o kg m/s ). ¿Cuál es la expresión de dicha aceleración negativa? Recordar que se puede recurrir a la relación: F = m . a 2 Rta.: (9,000±0,583)m/s Problema Nº 9: Para conocer la rapidez de flujo de una tubería, se necesita conocer la superficie S (transversal a la dirección de movimiento del flujo). Si dicha superficie es la de un círculo que se puede calcular con la 2 expresión: S= .r ),expresar su valor si se sabe que tiene un radio de r r = (1,50 0,01) cm. Adoptar: = 3,14 0,01. 2 Rta.:(7,07±0,02) cm
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