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Laboratorio Mecánica Clásica
Análisis de errores






Profesor: Heman Bhuyan
Ayudante: Mauricio Sarabia
Alumnas: Macarena Díaz – Paulina Poblete
Fecha: 31 de Marzo, 2015







Resumen.
Se utilizaron distintas herramientas para medir diferentes magnitudes como longitud, masa y tiempo. En el caso de la longitud, se utilizó una regla y un pie de metro, para medir el diámetro interior de 10golillas. En el caso de la masa, se utilizó una pesa electrónica para medir la masa de las golillas juntas y luego por separado. Finalmente, se fabricó un péndulo con una golilla, hilo, un soporte universal y un pedestal y se midió el tiempo de una oscilación para luego compararlo con el modelo teórico.
Objetivos.
- Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando laincertidumbre de su valor.
- Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios.
- Analizar ventajas y desventajas de los distintos instrumentos de medición.

Introducción y marco teórico.
El péndulo es un sistema físico que oscila gracias a la acción de la gravedad u otra característica física. Su estructura re compone de una masa puntual suspendida desde un punto fijo por un hilo o cuerdainextensible y cuya masa se considera despreciable. Esta masa puntual oscila libremente en un plano vertical fijo.





Galileo Galilei observó que el periodo de oscilación es independiente de su amplitud considerando pequeñas oscilaciones, pero sí depende de la longitud del hilo. Esta relación viene dada por:





Montaje #1. Midiendo Longitud
Para esta experiencia se utilizaron los siguientesmateriales:
10 golillas
Regla
Pie de metro
El objetivo de este procedimiento es medir el diámetro interior de las 10 golillas utilizando dos herramientas de medición distintas, una regla y un pie de metro y realizar comparaciones respecto a la precisión de éstas.
En primer lugar y para tener un mejor manejo de los datos, se enumeran las golillas. Luego se procede a medir cada una de las golillas primero conla regla y luego con el pie de metro. Se generan las siguientes tablas de datos:


Luego, se procede a calcular la desviación estándar para ambos casos según la fórmula:

Con el número de golillas. Se obtiene lo siguiente:


Con estos resultados podemos concluir que con el pie de metro obtenemos un resultado más cercano al real de la golilla para poder tener una visión más acorde a la realidadde esta.
Después, se calcula el error estándar dado por la ecuación:



La precisión de la regla utilizada es de 0.1 [cm], mientras que la precisión del pie de metro corresponde a 0.01 [cm]. Con esto podemos afirmar que el pie de metro es mucho más preciso, ya que hace que disminuya el error estándar en comparación con el de la regla.
Entonces, del pie de metro podemos decir que es un instrumentobastante preciso ya que mide desde centímetros hasta fracciones de milímetros (dependiendo del instrumento: 1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). Además de que es un instrumento que nos permite medir de forma rápida y sencilla, y por su tamaño es fácil de transportar y por ende, tener a mano para cualquier medición. Pero también podemos encontrar algunas desventajas en esteinstrumento, como lo es el que nos de resultados que nos cueste imaginarnos (debido a la cantidad de decimales), también que es un instrumento de mayor costo que una regla, por lo que no siempre lo podremos encontrar en los lugares donde queramos hacer una medición, además de que solamente podremos hacer medidas de objetos pequeños, ya que su largo es reducido. Y es importante notar que requiere de unconocimiento de cómo utilizar el instrumento para poder hacer las mediciones correctamente. Por otra parte la regla también tiene sus ventajas, como lo son la facilidad para acceder a este instrumento, debido a su bajo costo y su gran variedad en el mercado es muy probable que podamos acceder a una de ellas en la mayoría de los lugares donde queramos hacer una medición. La regla nos entrega...