Experiencia N°1 Mediciones y sus errores

Laboratorio Física I

Luis David Hernández Pérez – T00042110

Grupo M1

Profesor:

Elías Guillermo Imitola Coley

Facultad de Ingeniería

Universidad Tecnológica de Bolívar

11/08/2015

Introducción

En este informe de laboratorio se registramos los procedimientos llevados a cabo en la práctica de laboratorio para la determinación de medidas el cálculo de la incertidumbre en estas medidas y la obtención del volumen y densidades a partir de los datos obtenidos de cada sólido.

Para llevar a cabo la práctica se utilizaron instrumentos como la regla y un calibrador, con los cuales se tomaron las medidas de las diferentes dimensiones de los sólidos para luego con estas hacer los cálculos necesario y determinar el volumen y densidad de cada elemento, comparando con los datos teóricos y analizar qué tan satisfactorio llego a ser el experimento.

Montaje

Estos fueron los materiales utilizados en la práctica de laboratorio realizada el pasado martes 11 de agosto. En el imagen se pude observar una balanza de brazo o analógica, un calibrador pie de rey, una regla, un tubo y un cubo.

Datos experimentales

Para poder registrar los datos, se realizaron varios procedimientos primero:

1. Se tomaron medidas con la regla al cubo de madera, en tres de sus lados y por cada uno de los integrantes del grupo, luego de esto se registraron esas medidas en la libreta de apuntes.

2. Se realizó el procedimiento anterior pero en vez de medir con la regla, se tomaron las medidas con el calibrador pie de rey al mismo cubo de madera

3. Se pesó el cubo de madera y un tubo de metal en la balanza de brazo o analógica y en la balanza digital, por cada uno de los integrantes del grupo y se anotaron los resultados.

Análisis de datos

Para comprender como realizar un proceso de medición, primero hay que estudiar cada uno de sus pasos y empaparse del tema, para al llegar al aula de clases ya saber qué es lo que se tiene que hacer. Un proceso de medición, no es más que un procedimiento que se lleva a cabo para saber las medidas verdaderas con exactitud y precisión, para hacer un buen proceso de medición primero hay que comprobar que los aparatos con los que vamos a medir estén bien calibrados, hay que cumplir las normas de fabricación para dar un buen uso del aparato que vamos a utilizar, hay que conocer y valorar la sensibilidad del aparato que vamos a utilizar, y por ultimo anotar y sacar las respectivas conclusiones de acuerdo al proceso que realizamos. Hay que realizar un buen proceso para poder obtener buenos resultados y los más acertados a la realidad posible.

Hay que resaltar que un proceso de medición es muy importante en nuestras carreras de ingeniería y no solo el proceso de medición, si no también aprender cuando hay error, exactitud, precisión e incertidumbre en las medidas, para saber si dicho proceso lo hicimos bien, ya que de este depende que comprobemos teorías o calculemos cantidades de las cuales depende tomar alguna decisión importante, y si este proceso no se realiza de la forma adecuada, dichas decisiones importantes podrían fallar y por tanto en algún caso, podríamos perder hasta nuestro empleo.

-Análisis del proceso de medición

Del proceso de medición realizado y de los resultados obtenidos podemos decir que fuimos lo suficientemente objetivos y precisos al momento de realizar cada una de las medidas, ya que fueron muy parecidas y hasta iguales (en algunos casos), las una de las otras, a pesar de que quienes la realizaron fueron diferentes observadores con capacidades sensoriales diferentes.

A pesar de los múltiples errores que se pudieron cometer ya que hay muchos factores que afectan las mediciones como el observador, el ambiente, las condiciones de medida, la calibración que tenga el instrumento, se considera que las medidas tomadas son lo más cercanas a la realidad.

Análisis de graficas

Figura N°1

En la figura N°1 se está midiendo un cubo de madera en la balanza de brazo o balanza analítica

Figura N°2

Es la figura anterior podemos apreciar el momento en el que se pesa un tubo en la balanza digital.

Figura N°3

En la imagen se puede observar cuando se está pesando en la balanza de brazo o analógica.

Tabla N°1

En esta tabla se encuentran los pesos y las medidas tomadas con el calibrado de pie de rey, realizadas al cubo de madera por cada uno de los estudiantes en la balanza digital y se encuentran los cálculos del volumen en mm³ y cm³, y la densidad gr/cm³

CUBO DE MADERA PESO DIGITAL

LONGITUD LADOS CON CALIBRADOR VOLUMEN mm³ VOLUMEN cm³

DENSIDAD gr/cm³

ESTUDIANTE PESO gr

LADO A mm

LADO B mm

LADO C mm

KELLY JOHANA 85,5 gr. 50,65 mm 50,60 mm 50,40 mm 129169,65 mm³ 12,916965 cm³

1,51076 gr/cm³

MARCO EMILIO 85,5 gr. 49,85 mm 50,00mm 49,80 mm 124126,50 mm³ 12,412650 cm³

1,45177 gr/cm³

JAIME 85,5 gr. 50,00 mm 50,30 mm 50,50 mm 127007,50 mm³ 12,700750 cm³1,48547 gr/cm³

GREY SOPHIA 85,5 gr. 50,50 mm 50,50 mm 50,60 mm 129042,65 mm³ 12,904265 cm³

1,50927 gr/cm³

PROMEDIO 85,5 gr. 50,25 mm 50,35 mm 50,32 mm 127336,57 mm³ 12,733657 cm³1,49283 gr/cm³

Tabla N°2

En esta tabla se encuentran los pesos realizadas al cubo de madera por cada uno de los estudiantes en la balanza analogía y las medidas tomadas con regla, se encuentran los cálculos del volumen en mm³ y cm³, y la densidad gr/cm³

Cubo de Madera

Peso Balanza de Brazo

LONGITUD LADOS CON REGLA

VOLUMEN mm³

DENSIDAD gr/mm³

VOLUMEN cm³

DENSIDAD gr/cm³

ESTUDIANTE PESO gr LADO A LADO B LADO C

KELLY JOHANA 85,5 gr. 49 mm 50 mm 49 mm 120050 mm³

1404,09 gr/mm³

120,050 cm³

1,40409 gr/cm³

MARCO EMILIO 85,5 gr. 49 mm 50 mm 49 mm 120050 mm³

1404,09 gr/mm³

120,050 cm³

1,40409 gr/cm³

JAIME 85,5 gr. 50 mm 50 mm 50 mm 125000 mm³1461,99 gr/mm³

125,000 cm³

1,46199 gr/cm³

GREY SOFIA 85,5 gr. 50 mm 50 mm 49 mm 122500 mm³1472,75 gr/mm³

122,500 cm³

1,47275 gr/cm³

PROMEDIO 85,5 gr.49,50 mm 50 mm 49,25 mm

121893,75 mm³

1425,30 gr/mm³

121,89375 cm³

1,42530 gr/cm³

Conclusión

El proceso de medición es un proceso de comparar una propiedad a un punto de referencia bien definido. El punto de referencia es conocido como unidad. El proceso de medición envuelve tres pasos: a) comparación b) operación c) contar las unidades estándar. La medición al ser un proceso que es registrado a través de los sentidos humanos o de alguna otra herramienta no está exento de errores, las principales razones por las que se producen estos errores se producen por las imperfecciones inevitables del instrumento de medida, o las limitaciones impuestas por nuestros sentidos que deben de registrar la información, esto con respecto a la medición directa; cuando el cálculo de una medición se hace indirectamente a partir de otras que ya conocemos, que tienen su propio margen de error, tendremos que calcular junto con el valor indirecto, que suele llamarse también valor derivado, el error de éste, normalmente empleando el diferencial total. A la transmisión de errores de las magnitudes conocidas a las calculadas indirectamente se le suele llamar propagación de errores.La sugerencia que aportamos a partir de esta experiencia en el laboratorio es que para que el margen de error sea mínimo es necesario siempre trabajar con equipos de bastante precisión y ser siempre objetivos al momento de tomar la medida.

Bibliografía

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/medidas/medidas_indice.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/medidas/medidas.htm

Anexos

Preguntas de la guía de laboratorio

¿Cuáles son los pasos a realizar en un proceso de medición?

R: / los pasos a realizar en un proceso de medición son:

- Comprobar la calibración del aparato.- Cumplir las normas de utilización del fabricante del aparato en cuanto a

conservación y condiciones de uso.- Conocer y valorar la sensibilidad del aparato para dar los resultados con la

correspondiente imprecisión.- Anotar cuidadosamente los valores obtenidos en tablas.- Realizar la gráfica que corresponda o la de distribución de medidas.- Hallar el valor representativo, su error absoluto y su error relativo.

¿De qué depende el error en la medida directa de una magnitud?Puede ser debido a un mal calibrado del aparato, variaciones imprevistas de las condiciones de medida: temperatura, presión, humedad, etc., también, por las variaciones en las condiciones de observación del experimentador

¿De qué depende el error en la medida indirecta (a través de fórmulas) de una magnitud?

A veces no podemos medir directamente el valor de una magnitud y sólo podemos conocerlo utilizando una fórmula. 

En el caso de que la magnitud a calcular sólo depende de una variable se calculan así su valor y su imprecisión.

Tenemos y=f(x). El valor de la magnitud "y " lo calculamos aplicando la fórmula y su imprecisión Dy multiplicando el error relativo con que conocemos "x" por el valor hallado de "y" aplicando la fórmula:

Dy=Er(x)· y

El resultado será: y ± Dy

¿Qué sugerencias realizaría teniendo en cuenta su experiencia en las mediciones realizadas?

Algunas sugerencias serian:

- El estudiante debe saber utilizar a la perfección con anterioridad los materiales de los cuales se le darán uso en la practica

- Dar un buen uso a los elementos que se van a utilizar