metrologia basica

METROLOGÍA BÁSICA

Jimmy Acosta
Laboratorio de Ondas y Óptica, Departamento de Física
Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología
Universidad de Carabobo, Valencia-Venezuela
Julio de 2014.

RESUMEN
Se aplica los conceptos básicos de metrología mediante la determinación del volumen y la densidad de un sólido. En esta experiencia hay una población de 30 metras, el cual para suestudio se analiza una muestra de 10 metras. Se determinó que el volumen es más justo con el cálculo de las dimensiones, con respecto al principio de Arquímedes, ya que son resultados más precisos. Con la masa y volumen se obtiene la densidad y con la obtención del valor medio de la tabla de distribución (x) y de la desviación estándar (s) se consigue un valor promedio de la densidad, así como suincertidumbre, arrojando un valor de ρ = (2,5 ± 0,1) g / cm3.

I. INTRODUCCIÓN
Como las mediciones son importantes en prácticamente todos los procesos productivos, su relevancia para la calidad es evidente. El propósito es el de repetir una y otra vez un método siempre igual, con una calidad fácilmente comprobable. La metrología es, simplemente la ciencia y el arte de medir “Bien”. Medir bienno es solo medir con cuidado, o utilizando el procedimiento y los instrumentos adecuados. También se trata de que las unidades de medidas sean equivalentes. Es por ello que, el objetivo principal de la práctica es aplicar los conceptos básicos de metrología mediante la determinación del volumen y la densidad de un sólido y esto conlleva a saber la sustancia o material con que se trabaja.

II.FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Para poder medir una cantidad física es necesario establecer una comparación entre dicha cantidad y otra cantidad de la misma especie elegida previamente como patrón. Mediciones repetidas de una magnitud dada con el mismo método, por el mismo observador e instrumento y en circunstancia similares, no conducen siempre al mismo resultado; esto debido porque cada una de ellasestá afectada por un error que depende de los agentes que afectan la medición. Cada medición tiene empleada una unidad, el cual es una magnitud particular definida y adoptada por convenio.
Ahora bien, el número de cifras significativas y la incertidumbre asociado son una indicación de la precisión de los resultados analíticos y cuando es necesario reducir el número de dígitos en unresultado, esta operación debería ser llevada a cabo mediante el redondeo.
Existen dispositivos destinados para hacer mediciones. La manera convencional para determinar longitudes entre 1mm y 100m es mediante el uso de una regla graduada. Otros instrumentos como el vernier y el tornillo micrométrico permiten obtener exactitudes de hasta 1/10 mm.
El vernier posee una escala auxiliar, llamadavernier o nonio rectilíneo, el cual permite hacer mediciones con una apreciación de (1/10)mm ó (1/20)mm. Para un nonio de N divisiones su apreciación Ap es:
AP= AEP (1) N
El tornillo micrométrico es un instrumente que mide longitudes muy pequeñas tales como diámetros de alambres o espesores muy delgados. La apreciación del tornillomicrométrico se determina de la siguiente forma:
AP= paso del tornillo (2) # de divisiones del tambor
Cabe destacar la ecuación del volumen para una esfera:
V= 4/3 πR^3 (3)
Y así mismo la densidad por medio de:
ρ = m / (4/3 πR^3) (4)

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALExperiencia # 01. Obtención de la masa y diámetro de las metras.
Para realizar el experimento se necesitó una población de 30 metras el cual se le hicieron mediciones de diámetros con la ayuda de un vernier, a cada metra se le realizó al menos tres mediciones de diámetros figura (1). Así mismo, con el beneficio de una balanza mecánica se pudo medir la masa de cada elemento de la muestra....