PRESENTACIN Y MANEJO DE DATOS EXPERIMENTALES

Laboratorios de Fsica, Universidad Tcnica Federico Santa Mara Campus Santiago

Objetivo

Introducir conceptos bsicos de errores al procesar datos

experimentales.

Objetivo Especficos

Realizar ejercicios propuestos para determinar una

magnitud fsica por medicin directa con su error.

Realizar ejercicios propuestos para determinar errores en

magnitudes fsicas por mediciones indirectas.

Entregar Resultados de manera formal.

Instrucciones

Antes de determinar una magnitud fsica en el laboratorio,

es necesario ejercitar el manejo de cifras significativas, as

como el anlisis estadstico y la interpretacin fsica de sus

resultados. Para esto realice esta gua de ejercicios con

ayuda del texto Anlisis y Teora del Error Experimental que se encuentra en la pgina del curso y la bibliografa

propuesta en ella.

Cada uno de los ejercicios se deber desarrollar en una hoja

de la planilla de clculo, debe procurar que la presentacin

permita un buen entendimiento de lo desarrollado, todos los

clculos deben realizarse sobre la planilla.

Ejercicio 1 Determinacin de Valor Promedio con su error

En primera instancia determinaremos el valor promedio y su

tolerancia con respecto a una sola magnitud.

Para determinar la constante de un resorte, un grupo de alumnos de Fsica, dejan oscilar un resorte con un objeto

colgando de una masa 0, 2500 0,0001[]. Con un cronmetro miden varias veces el periodo con que oscila el

sistema.. Datos que se representan a continuacin:

T [s] 1,21 1,23 1,24 1,22

1,28 1,25 1,20 1,19 1,19

1,23 1,22 1,18 1,22 1,20

Determine el valor promedio con su error de la magnitud del

periodo T. Recuerde utilizar los criterios de cifras significativas.

En base a los resultados obtenidos, calcule la constante del

resorte k con la ecuacin,

=2

2 (1)

En donde m es la masa del objeto, T el periodo de oscilacin

del sistema y k la constante del resorte.

Recuerde que todos los datos poseen incertidumbre, por lo

que es necesario realizar propagacin de error.

Calcule el error porcentual considerando que el valor terico

del resorte es 1,5 [N/m].

Ejercicio 2

Para determinar la aceleracin de gravedad, los estudiantes dejan caer una regla larga de sensibilidad

0,1[cm] y la agarran en un tiempo de 0, 50 0,01[] , midiendo la distancia que se desplaz esta regla, datos que

se presentan a continuacin

x [cm] 121,00 123,00 123,50 122,00

124,00 123,50 125,00 128,50 118,50

123,00 122,50 117,00 121,50 120,00

Determine el valor promedio con su error de la magnitud

x. Recuerde utilizar los criterios de cifras significativas.

En base a los resultados obtenidos, calcule la aceleracin de

gravedad con la ecuacin,

=2

2 (2)

En donde x es la distancia recorrida, g la aceleracin de

gravedad y t el tiempo de reaccin.

Recuerde que todos los datos poseen incertidumbre, por lo

que es necesario realizar propagacin de error.

Calcule el error porcentual considerando que el valor terico

de la aceleracin de gravedad es de 9.7938 [m/s2].

UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA

CAMPUS SANTIAGO

LABORATORIO FIS 000

PRIMER SEMESTRE 2015

Ejercicio 3 Grfica Lineal

Un cuerpo se comporta como MRUA. Se midi la velocidad

en diferentes tiempos, obtenindose la siguiente tabla de

valores

0,01[] 0,1 [/]

5,00 3,9

10,00 9,1

15,00 12,0

20,00 16,1

25,00 20,2

30,00 24,1

35,00 27,4

40,00 31,9

45,00 35,0

50,00 40,3

55,00 44,5

60,00 46,7

Grafique la velocidad en funcin del tiempo, obtenga la

ecuacin que los relaciona ajustando una tendencia.

Analice el significado fsico de los parmetros de la

ecuacin obtenida.

Qu velocidad debiese llevar al pasar 3 minutos?

Ejercicio 4

El siguiente experimento se realiz para verificar la ley de

Coulomb, la cual postula que la magnitud de la fuerza

elctrica con que interactan dos cargas es inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia. Para esto, se

midi la fuerza con que interactan y la distancia que

separan dos cargas de 1[], obtenindose la siguiente tabla de valores.

0,1[] 1[]

10,0 9994

15,0 500

20,0 2558

30,0 1000

35,0 851

39,0 685

44,0 532

52,0 350

58,0 285

61,0 245

65,0 227

70,0 189

72,0 173

Genere una nueva tabla de datos llevando los valores al

sistema internacional de medidas, grafique la Fuerza

Elctrica en funcin de la distancia, ajuste una lnea de

tendencia.

Encuentre la relacin funcional que da cuenta del fenmeno

experimental.

Ayuda: Ley de Coulomb = 12

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