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EXPERIMENTACIÓN FÍSICA I
EXPERIMENTOS DE FÍSICA I
LABORATORIO DE FÍSICA FUNDAMENTAL I

Guías de prácticas

DEPARTAMENTO DE FÍSICA
UNIVERSIDAD DEL VALLE

Febrero 2 007

Contenido
A.

pág.
La calidad del dato en física experimental y su interpretación
en la toma de decisiones……………………………………………………………….……….….1
A.1.
A.2.
A.3.
A.4.
A.5.
A.6.
A.7.A.8.
A.9.
A.10.
A.11.
A.12.
A.13.
A.14.
A.15.
A.16.
A.17.
A.18.
A.19.
A.20.

Objetivo……………………………………………………………..………………………...1
Introducción…………………………………………………………………….……………1
Medición………………………………………………………………………………………1
Cálculo de errores…………………………………………………………….……..……...1
Cómo expresar un resultado…………………………………………………….………..2
Propagación de incertidumbres……………………………………………….…………3Fundamentos del análisis de datos experimentales………………………….………7
Cómo descartar datos dudosos……………………………………………………….…9
Coeficiente de variación (CV) ………………………………………………….…………9
Curva de error gaussiana……………………………………………...………...………10
Prueba t de Student……………………………………………...…...…………..………11
Error de muestreo………………………………………………..…………..………....…13
Error porcentual…………………………………………………………..…………….…13
Intervalo deconfianza………………………………………………………………....….13
Cómo decidir si en una serie de datos tomados se encuentra un
valor esperado o "teórico"……………………………………………………………….14
Tipos de errores de medición…………………………………….………...………..….14
Normas para graficar……………………………………………………………………...15
Técnicas de linealización……………………………………………….………………..16
Planeación experimental……………………………………………...……………...….17
Presentaciónde casos…………………………………..………..………………..…….17

I.

Determinación de π…………………………………………………………………………….…..19

II.

Péndulo simpleπ………………………………………………………………………..…………..21

III.

Caída libre…………………………………………………………………………………..…….…24

1.

Carril de aire y fotodetector. Medición de la gravedad. …………………………………….27

2.

Tiro parabólico. Determinación experimental de una trayectoria…………………………333.

Conservación de la cantidad de movimiento lineal: colisiones…………….…………..…37

4.

Fuerzas concurrentes…………………….……………………………………………….………42

5.

Coeficiente de fricción…………….………………………………………………...…………….46

6.

Fuerza centrípeta………………………………………………………………………………......50

7.

Sistema masa-resorte. Comportamiento de la energía mecánicas…………………..…..54

8.

Medición de la velocidad deun proyectil: péndulo balístico………………………………61

9.

Momentos de fuerz…………………………………………………………………………….......66

10.

Movimiento de rotación y traslación……………….…………………………………………..69

ii

PROLOGO

Esta guias 2007 son una versión revisada a partir de las guías del 2003 adaptadas
para la reforma de 2003. Estas guías de prácticas fueron diseñadas para ser
utilizadas en la asignaturaExperimentación Física I para estudiantes de los
programas de estudio de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas (Matemáticas
y Química) e Ingeniería. Las prácticas tiene en común el que están basados en
diferentes conceptos y principios de mecánica y tienen por objetivo global mejorar
la comprensión de estos conceptos y facilitar al estudiante el desarrollo de
habilidades experimentales, tantomanipulativas como de interpretación y análisis
de datos.
Las guías son resultado de muchos años de experiencia que tiene el Departamento
de Física en la docencia para los estudiantes de los cursos básicos de física de
toda la Universidad. El acelerado avance de la ciencia y la tecnología, y la
consiguiente necesidad de adecuar nuestros procesos docentes, han motivado a
los profesores delDepartamento a efectuar la modernización. Así pues, en la
elaboración de estas guías no sólo está plasmado el esfuerzo de los pioneros del
Departamento de Física, sino también de todos aquellos colegas que han tenido a
su cargo esta asignatura durante los últimos años. Los editores de este material les
agradecen por sus invaluables aportes. Así mismo agradecen a los asistentes de
docencia,...