Experimento n°1 Fisica 1



Experimento n° 1


Mediciones y Presentación de Resultados Experimentales

Resumen

Dentro de este informe se puede encontrar el desarrollo experimental llevado a cabo en el laboratorio, con el fin de aplicar la Teoría de error en los cálculos de densidad y volumen de un cuerpo sólido. Cada paso realizado dentro del laboratorio respecto al desarrollo experimental y, asu vez, los detalles de los cálculos, son aclarados en el desarrollo de este informe con más especificidad.
Para finalizar, se da una breve conclusión de los autores del experimento en la que se menciona lo aprendido mediante el desarrollo de esta actividad.














Introducción

En el siguiente informe se procede a la aplicación de la teoría del error dentro del ámbitoexperimental observado en el laboratorio, la que consiste en que todas las medidas tomadas poseen cierto margen de error, y cuando más pequeño es el error, más exacta será la medición del resultado.
En el laboratorio lo llevaremos al contexto de densidad y así tomar medidas para calcular volumen y masa, con el objetivo de aprender a operar con error.Objetivos

Aplicar la teoría del error a los procesos de medición.
Establecer la forma de entregar correctamente un resultado experimental.
Utilizar correctamente la teoría del error para efectos de cálculos y ecuaciones.
Lograr establecer el volumen y la densidad del objeto experimental aplicando la teoría del error.





Materiales e instrumentos

Pie de metro (Instrumento de tipo análogo,con rango de error de 0,05 mm.)

Balanza digital Scouttm Pro, modelo SPE 2001, Ohaus Corporation Pre book, NJ USA (Instrumento Calibrado, con rango de error de 0,1 g.)

Cilindro metálico (Bronce)





Desarrollo experimental
El experimento consistió en tomar las medidas de altura, diámetro (para ello se utilizó el ya mencionado pie de metro) y masa (utilizando la balanza mencionada) deun cilindro metálico, con el fin de, mediante la teoría de error y el uso de cálculos de propagación de error, se obtenga el volumen y la densidad de dicho cilindro. Luego de eso se comparará en estricto rigor la densidad del metal en su valor experimental con su valor referencial (ya investigado).
Con la realización del experimento mencionado se obtuvieron los siguientes datos:
Masa delCilindro : 100,3 g. ∆x = 0,1 g.
Diámetro del Cilindro : 25,05 mm. ∆x = 0,05 mm.
Altura del Cilindro : 24,40 mm. ∆x = 0,05 mm.
Por razón de la fórmula, se necesitará que el diámetro quede expresado en función del radio, por ende se aplica el siguiente razonamiento:
Diámetro = 2 x Radio
Obteniéndose así, la medida del radio:
(25,05 mm. +- 0,05mm.) /2 = 12,525mm. +- 0,025mm.
(Conservándose el mismo error por motivos de cálculo)
Se comenzará con el desarrollo de los cálculos necesarios para obtener el Volumen del cilindro:
1) Como ya se sabe, la fórmula para obtener el volumen de un cilindro sólido es : Vc =  x r2 x h

Donde => Vc: Volumen del Cilindro (Medida Indirecta)r : Radio cara basal del Cilindro (Medida Directa)
h: Altura del Cilindro (Medida Directa)
 3,1459… (Constante)

Entonces, se aplican los datos obtenidos experimentalmente con sus respectivos rangos de error en la fórmula:

Vc=  x (12,52 mm. +- 0,02 mm.)2 x (24,40 mm. +- 0,05mm.)

Ahora, aplicándose la propagación del error en potencias se obtiene lo siguiente:
Vc= x [(12,52 mm.)2 +- (12,52 mm.)2(2 x 0,02/12,52)] x (24,40 mm.+-0,05mm.)
x (156,7504 mm2 +- 0,5008 mm2) x (24,40 mm. +- 0,05mm.)
Ya reducida a las cifras significativas se aplica a continuación la propagación del error para el producto:
x [(156,75 mm2 x...