Medidas De Precision
Práctica 1. MEDIDAS DE PRECISIÓN
OBJETIVOS Manejo de aparatos de precisión que se utilizan en el laboratorio. Medir dimensiones de diferentes cuerpos y a partir de éstas sus volúmenes. MATERIAL • • • • Aparatos de precisión: calibrador (o pié de rey), palmer y esferómetro. Diversos sólidos de geometrías sencillas:cilindro, cubos, prismas, esferas. Vidrio de reloj. Láminas de vidrio y metálicas.
FUNDAMENTO TEÓRICO En numerosas ocasiones la realización de una práctica de laboratorio requiere la medida de longitudes. Esta operación consiste en compararla con otra que se toma como unidad. Con una regla graduada en centímetros y milímetros se obtiene una sensibilidad de milímetros o medios milímetros. Enmuchos casos se necesita que el aparato tenga más sensibilidad. Tal es el caso de los instrumentos que se utilizarán en esta práctica. Unos se basan en el nonius, como el calibrador, y otros en el tornillo micrométrico como el palmer y el esferómetro. • Nonius Es un aparato formado por dos escalas, una fija y otra deslizable, denominadas respectivamente regla y reglilla (Fig 1-1). Ambas estángraduadas de modo que n divisiones de la reglilla corresponden a (n-1) divisiones de la regla. Si D es el tamaño de cada unidad de la regla y d el tamaño de cada unidad de la reglilla, se verifica que: d.n = (n-1).D y por tanto D-d = D/n (1-1)
de modo que las divisiones de la reglilla son más cortas, en D/n, que las de la regla. Así este aparato nos permite apreciar n-ésimas partes de la unidad D. Elcociente D/n nos define su sensibilidad. Por ejemplo si D = 1 mm y 10 divisiones de la reglilla abarcan 9 divisiones de la regla, la sensibilidad de este nonius sería 1/10 mm = 0.1 mm. Por lo tanto la sensibilidad de este aparato es más alta que la de cualquier regla convencional.
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Fig. 1-1 El procedimientopara hacer una medida es el siguiente. Desplazando la reglilla se ajusta la pieza a medir entre las dos partes salientes del calibrador, (Fig.1-1). Se observa la distancia R que queda antes del cero de la reglilla y luego la división, k, de la reglilla que coincide con una división de la regla. La medida buscada es: L = (R + k.s) unidades de la regla donde s es la sensibilidad del noniusutilizado. En el ejemplo de la Fig.1-1 el resultado sería: L = (6 + 4x 0.1) mm = 6.4 mm • Tornillo micrométrico. Es en esencia un tornillo de paso de rosca h, rigurosamente constante, Fig.1-2. Cuando el tornillo da una vuelta completa avanza, respecto de la tuerca, A, una distancia vertical h, igual a su paso de rosca. La escala vertical E, permite calcular el número completo de vueltas que experimenta eltornillo, mientras que las fracciones de vuelta se aprecian en el tambor circular, T o limbo graduado solidario a la cabeza del tornillo. Si el tambor se encuentra dividido en n partes iguales, se puede apreciar n-ésimas partes de paso de rosca. Por tanto la sensibilidad es s = h/n unidades del paso de rosca (1-3) (1-2)
La lectura se hace de forma similar al caso anterior.
Fig.1-2 CalibradorEl calibrador o pié de rey se fundamenta en el nonius. Se construye generalmente de acero y tiene la forma indicada en la Fig. 1-3. Es especialmente adecuado para medir espesores de piezas, dimensiones internas de una cavidad y profundidades. El utilizado en este laboratorio, tiene un nonius que abarca 39 divisiones de la regla fija y está dividido en 40 partes, pero como se ha suprimido una decada dos divisiones, tiene finalmente una sensibilidad de (1/20)mm. Otro, también utilizado, tiene el nonius dividido en 10 partes que abarcan 9 de la escala fija, por tanto tiene sensibilidad de (1/10)mm. 17
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La lectura viene dada por L = (R + k.s) unidades de la escala fija, siendo R el número del milímetro...
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