Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Industrial
Física I
Laboratorio #1: Mediciones
Integrantes: Cedeño, José del Castillo, Luis Díaz, Yarielis Esquina, Abel
Profesora: Inna Kovalevich
Fecha: 25 de agosto de 2017
Objetivos:
Relacionar el número de cifras significativas con el instrumento utilizado en un proceso de medición. Relacionar el uso de múltiplos y submúltiplos en las unidades de longitud. Establecer la diferencia entre medidas directas e indirectas en diferentes magnitudes de medida. Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida, e interpretar sus lecturas mínimas.
Materiales:
Regla graduada en decímetros. Regla graduada en centímetros. Regla graduada en milímetros. Caja de cartón de forma rectangular. Calibrador vernier. Alambre dulce. Lápiz (para dar vueltas en él con el alambre).
Procedimiento: 1. Medir ancho y largo de la caja con las distintas reglas graduadas. 2. Dar las vueltas de alambre dulce en el lápiz indicadas por el texto. 3. A medida que damos las vueltas, ir midiendo el ancho utilizando el vernier. 4. Medir el ancho de distintos objetos en el laboratorio utilizando el vernier. 5. Realizar medidas indirectas (dadas por ecuaciones), anotar resultados y desarrollar preguntas.
1) Mida el largo del rectángulo proporcionado por el profesor con cada una de las reglas suministradas (mm, cm y dm). Anote sus resultados en la tabla n°1 y conteste las siguientes preguntas:
a) ¿De qué número está completamente seguro, para cada regla? ¿Por qué? R: Para la regla de mm y cm estamos completamente seguros de las cifras obtenidas y de la primera cifra en dm ya que son valores exactos según las reglas suministradas. Porque cada expresión numérica de la medición resulta estar entre marcas o escala de la lectura del instrumento.
b) ¿De qué número no puede estar completamente seguro, para cada regla? ¿Por qué? R: No estamos completamente seguros de los números o cifras decimales es decir después de la coma, así como lo es la segunda cifra numeral de largo en dm y ya que son valores que tienden a tener incertidumbre o incerteza por medio del medidor y así basándose en cifras significativas. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento o cifra dada es decir, el valor más exacto.
2) Repita el mismo procedimiento anterior, pero midiendo el ancho del rectángulo. Anote sus resultados en la tabla n°1 y conteste las siguientes preguntas:
a) ¿De qué número está seguro, para cada regla? ¿Por qué? R: Estamos completamente seguros de los números en mm, de los dos primeros números en cm y el primer número en dm porque aplicando el instrumento de medir se da con estos valores exactos que reflejan precisión en la medida mientras los otros son valores de incertidumbre.
b) ¿De qué número no puede estar completamente seguro para cada regla? ¿Por qué? R: No estamos seguros de aquellos números que tienen incertidumbre como lo es el tercer número en cm y el segundo número en dm; porque tienen dicho dato experimental que se acompaña de un error o, al menos.
Registro de datos Tabla 1 Regla
Largo del rectángulo (m)
Ancho del rectángulo (m)
En dm En cm
11dm = 1.1m 109.8cm = 1.098m 109.8 = 1098m
1.5dm = 0.15m 15.8cm = 0.158m 158mm = 0.158m
En mm
3) ¿Qué regla le permite tomar la medida más exacta según los datos de la Tabla n°1? R: Según los datos obtenidos en la Tabla 2, la regla que nos permite tomar la medida más exacta es la regla en milímetros (mm).
4) a) ¿El hecho de que una medida sea más exacta que otra está expresado de alguna manera en la respuesta? R: La exactitud de las medidas si se puede expresar en las respuestas y esto mediante las cifras significativas, su cantidad y su incertidumbre.
b) ¿Cuántas cifras significativas tienen las medidas tomadas para cada regla, según los datos de la Tabla n°1? R:
Regla en decímetros (dm): Regla en centímetros (cm): 2 y Regla en milímetros (mm): 3 cifras significativas.
2 3
cifras cifras
significativas. significativas
5) ¿Qué diferencia existe entre estas dos medidas: 48 cm y 48,0 cm? R: La diferencia que existe entre estas dos medidas es su cantidad de cifras significativas.
6) Determine el perímetro del rectángulo con los datos obtenidos en la Tabla 1 y anótelo en la Tabla n°2. Tabla 2 Regla En dm En cm En mm
Perímetro del rectángulo (m) 25dm 251.2cm 2.512mm
7) Evalúe la validez de las operaciones realizadas en la Tabla 3: a) ¿La suma de una cifra incierta con otra incierta que tipo de cifra produce? R: El resultado es una cifra incierta. b) ¿La suma de una cifra cierta con otra cierta qué tipo de cifra produce? R: El resultado es una cifra cierta. c) ¿La suma de una cifra cierta con una cifra incierta que tipo de cifra produce? R: El resultado es una cifra incierta. d) Aplique estas observaciones de la suma de cifras significativas y deduzca el número de decimales que debería llevar el perímetro que usted obtuvo con cada regla. R: Por lo menos de dos cifras significativas. 8) ¿Cuál es el área del rectángulo? Utilice los datos de la Tabla 1 y determine el área del rectángulo y anótela en la Tabla 3. Tabla 3 Regla rea del rectángulo (m2) 16.5dm 2 En dm 1734.84cm 2 En cm 173484mm 2 En mm 9) Si cada medición responde a una forma ya sea directa o indirecta defina el tipo de medición en cada uno de los siguientes casos: a) En el caso del largo del rectángulo: Directa. b) En el caso del ancho del rectángulo: Directa. c) En el caso del perímetro: Indirecta. d) En el caso del área: Indirecta. 10) Envuelva estrechamente el alambre en un lápiz, dándole varias vueltas. Complete la tabla n°4.
Tabla 4 N° de vueltas
Ancho de la parte enrollada (mm)
Diámetro estimado (en mm)
10 15 20 25
11.8 19.2 26.6 33.8
1.18 1.28 1.33 1.35
11) ¿En qué caso es más confiable la medida del diámetro? ¿Por qué? R: Al medir los 10mm ya que, al ser menos vueltas, hay menos espacio entre cada una, por ende el diámetro es más preciso.
12) Con las medidas obtenidas anteriormente, el promedio del diámetro es: R: 1.29mm 13) Su profesor le suministrará varios objetos, ensaye a medirlos con el instrumento más apropiado (micrómetro, vernier o Pie de rey y el metro) y complete la Tabla n°5. Tabla 5
Objeto
Magnitud a medir
Instrumento utilizado
Valor medido
lápiz mecánico borrador cable anillo de Yarielis regla cm
Ancho(mm) Ancho (mm) Ancho (mm) Ancho (mm) Ancho (mm)
vernier vernier vernier vernier vernier
11.6mm 21.9mm 7.7mm 7.88mm 12.4mm
Ilustraciones Participación en el laboratorio
Glosario: 1) Calibrado de los aparatos: Los aparatos deben comprobarse midiendo cantidades conocidas para comprobar su estado y fiabilidad. 2) Error absoluto: Es la imprecisión que acompaña a la medida. Nos da idea de la sensibilidad del aparato o de lo cuidadosas que han sido las medidas por lo poco dispersas que resultaron. 3) Errores sistemáticos: Se producen siempre en un sentido (por exceso o por defecto) y son debidos a algún defecto del instrumento o a algún vicio del observador. 4) Incertidumbre: Falta de certeza.
Análisis indagatorio: 1. ¿Qué es medir? R: Determinar la longitud, extensión, volumen o capacidad de una cosa por comparación con una unidad establecida que se toma como referencia.
2. ¿De qué depende el número de cifras significativas que aparecen en una medición? R: El concepto de cifra significativa como aquella que aporta información no ambigua ni superflua acerca de una determinada medida experimental. Son cifras determinadas por su error. Son cifras significativas aquellas que ocupan una posición igual o superior al orden o posiciono del error. 3. ¿Cómo define el concepto incertidumbre en una
medición? R: La incertidumbre de medida como un parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que razonablemente podrían ser atribuidos al mensurando.
Recomendaciones:
Mejores sillas para el laboratorio. Que hayan más instrumentos y en buen estado (vernier).
Conclusiones:
Con esta elaboración practica hemos aprendido cual es la importancia de establecer y utilizar correctamente las cifras de mediciones; de igual manera hemos puesto en práctica habilidades y destrezas, tanto individuales como colaborativas, mediante el uso de instrumentos de medición lo cual conlleva un reforzamiento de en el área de esta materia. Existen medidas directas e indirectas. Para medir de forma directa utilizamos distintos instrumentos de medida como la regla y el vernier en este caso. Mientras que las medidas indirectas se calculan a través de fórmulas y cálculos matemáticos. Es importante el uso correcto de los instrumentos de medidas para evitar margen de error. Este laboratorio ha sido de gran provecho para la puesta en práctica de los múltiples conocimientos que hemos aprendido durante las horas de clases en el laboratorio de igual manera el estudio paliativo de los libros de texto complementaran un aprendizaje óptimo.
