Introducción A La Medición

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA – CALI
FACULTADES DE INGENIERÍAS
LABORATORIO DE FÍSICA

PRACTICA N( 1
INTRODUCCIÓN A LA MEDICIÓN


I. OBJETIVOS

• Adquirir las bases teóricas necesarias acerca de la medición, aspectos disciplinarios y prevenciones para el normal desarrollo de las actividades en el salón de laboratorio.

• Utilizar correctamente algunos instrumentos demedida: reglas de diferentes graduaciones, tornillo micrométrico y el nonio o vernier.


II. MARCO TEORICO

Cifras significativas

Cuando se miden cantidades físicas sus valores se conocen sólo hasta los límites de la incertidumbre experimental. El valor depende de varios factores, como la calidad del aparato, la habilidad del experimentador y el número de mediciones efectuadas.

Supongaque se nos pide medir el área de una etiqueta de disco de computadora con una regla métrica como instrumento de medición. Imagine también que la precisión hasta la cual se puede hacer una medición particular con esa regla es ± 0.1 cm. Si la longitud de la etiqueta es de 5.5 cm, se puede afirmar que su longitud se encuentra entre 5.4 y 5.6 cm. En este caso se dice que el valor medido tiene doscifras significativas. De igual manera, si se encuentra que su ancho mide 6.4, el valor real se encuentra entre 6.3 y 6.5 cm. Advierta que las cifras significativas incluyen el primer dígito estimado (del cual estamos razonablemente seguros). Así, se podrían escribir los valores medidos como (5.5[pic]0.1) cm y (6.4 [pic] 0.1) cm.

Ejemplo: Área de un rectángulo. Una placa rectangular tieneuna longitud de (21.3 ± 0.2) cm y un ancho se (9.80 ± 0.1) cm. Encuentre el área de la placa y la incertidumbre en el área calculada.

Solución:

Área = largo ( ancho = (21.3 [pic] 0.2 cm) ( (9.80 [pic] 0.1 cm)
= (21.3 ( 9.80 [pic] 21.3 ( 0.1 [pic] 0.2 ( 9.80) cm2
= (209 [pic] 4) cm2.

Debido a que en los datos iniciales se dan sólo hasta tres cifrassignificativas, no se puede algo más en el resultado. ¿Puede ver por qué no es necesario multiplicar las incertidumbres 0.2 y 0.1 cm2?


Manejo del calibrador (nonio o vernier)

El calibrador y el tornillo micrométrico se emplean para efectuar mediciones de longitud con mayor exactitud y aproximación de las que se pueden obtener con una regla de uso corriente (graduada en mm).

Si realizamosuna medida de una longitud con una regla graduada hasta mm y damos la respuesta en metros, obtenemos un resultado seguro con tres dígitos después de la coma. Por ejemplo, L = 2.4675 m. El dígito 5 es dudoso. Aquí el metro se dividió en mil partes iguales. Podemos aumentar el número de divisiones y asegurarnos si la cifra dudosa 5 estaba bien considerada o se desviaba de la respuesta,utilizando el calibrador o el tornillo micrométrico. Además usando estos instrumentos de medida se corrige la imprecisión en los extremos. Veamos a continuación el calibrador, llamado también nonio o vernier, (Ver figura 1). Con el calibrador es posible medir hasta décimas de mm.


[pic]
Figura 1


El calibrador es un instrumento que consta de tres partes de bases de referencia. Entre cadapunta se coloca el objeto cuya longitud se a medir (ver figura 1).

Para manejarlo se hace uso del tornillo T, que debe estar flojo para que el nonio corra libremente. Para hacer la lectura tenemos en cuenta:

Valor = Valor de la escala principal + (valor en la división del nonio) ( A

donde A la explicamos a continuación: La figura 2 muestra dos reglas A y B, donde A se denomina escalaprincipal y B nonio decimal o nonios. Para que 1 coincida con 1; ¿Cuánto debemos correr B hacia la derecha? Observe que si conocemos que división de B coincide con una rayita de A, podemos saber la parte decimal que ha corrido B a la derecha. Con base en lo anterior, la distancia que existe entre m y n en la figura 4 es 0.8 H, donde H es la unidad de medida en la escala principal A....