Práctica 3 (Mediciones directas e indirectas)

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD: MECÁNICA CARRERA: INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

GUÍA DE LABORATORIO DE FÍSICA I

PRÁCTICA No. 03 MEDICIONES DIRECTAS E INDIRECTAS

DATOS GENERALES: NOMBRE: (estudiante(s)

CODIGO(S): (de estudiante(s)

Barreno Luis

2142

Barrera Elvis

2141

GRUPO No.: 04

1. INTRODUCCIÓN La medida o medición medició n diremos que es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene comparando la variable a medir con una de la misma naturaleza física. Medición indirecta es aquella que realizando la medición de una variable, podemos calcular otra distinta, por la que estamos interesados

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2. OBJETIVO Realizar mediciones directas e indirectas para calcular los errores absoluto y relativo utilizando fórmulas matemáticas.

3. MATERIALES Pie de rey. Cilindro hueco. Triángulo Micrómetro    

4.  ACTIVIDADES A DESARROLLAR 

Mida la longitud del cilindro hueco con la regleta del pie de rey y anote dicha medida en la tabla 1 expuesta abajo.



Para la medición de diámetros externos y espesores, coloque el cilindro en el nonio hasta lograr un ajuste adecuado sin rayar el material, anote su medición en la tabla 1.



Para medir diámetros internos cierre el nonio completamente, proceda a introducir las mordazas del nonio en el cuerpo cilíndrico y realice la expansión necesaria hasta que el nonio pueda ser girado sin maltratar al material, anote su medición en la tabla 1.



Realice las mediciones de longitud, de la figura triangular y registre sus medidas en la tabla 2.



Realice cinco lecturas para cada una de las mediciones.

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Pie de rey Número de Tabla 1 lecturas Cilindro hueco

1 2 3 4 5

Longitud total mm(LT)

Longitud mm (L) Regleta mm 72 72 72 72 72

Nonio mm 6 6 8 7 6

72.3 72.3 72.4 72.35 72.3

Pie de rey Número de lecturas Tabla 2 1 2 Triángulo. 3 4 5

Diámetro externo mm (D1) Regleta mm 22 22 22 22 22

Nonio mm 2 2 2 3 2

Diámetro externo total mm (D1T)

Diámetro interno mm (D2) Regleta mm 15 15 15 15 15

22.1 22.1 22.1 22.15 22.1

Nonio mm 4 4 2 4 6

Diámetro interno total mm (D2T) 15.2 15.2 15.1 15.2 15.3

Longitud1 mm Longitud2 mm Longitud3 mm 4.4 4.4 4.5 4.4 4.4

33.1 33.1 33.1 33.1 33.1

96.8 96.8 96.8 96.9 96.8

Micrómetro

Tabla 2 Cilindro hueco

Número de lecturas 1 2 3 4 5

Longitud mm (L) Regleta mm 72 72 72 72 72

Nonio mm 7 7 7 7 7

Longitud total mm(LT)

72.3 72.3 72.3 72.3 72.3

Diámetro externo mm (D1) Regleta mm 22 22 22 22 22

Nonio mm 2 2 2 2 2

Diámetro externo total mm (D1T) 22.1 22.1 22.1 22.1 22.1

Diámetro interno mm (D2) Regleta mm 15 15 15 15 15

Nonio mm 4 4 4 4 4

Diámetro interno total mm (D2T) 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2

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Micrómetro Número de lecturas Tabla 2 1 2 Triángulo. 3 4 5

Longitud1 mm Longitud2 mm Longitud3 mm 4.4 4.3 4.5 4.4 4.4

33.1 33.1 33.1 33.1 33.1

96.8 96.8 96.8 96.9 96.8

5.  ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS. 5.1. Consulte sobre las fórmulas para calcular los errores absoluto y relativo en el caso de las mediciones indirectas.

Error Absoluto: El error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor real de la medida (  y el valor que se ha obtenido en la medición (Xi)

 ̅

  ̅ −  Para calcularlo aplicamos la siguiente fórmula

=| ̅ − |  ∑    Donde: N=Número de medidas

 ̅= Valor real de la medida: Este valor se obtiene al sumar todas las medidas y dividirlo para el número de medidas Xi= Es el valor de la medición.

Error relativo. El error relativo se obtiene del cociente del error absoluto para el valor real de la medición.

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∑=| ̅ − |    ̅ 5.2. Realice una breve descripción de cómo funciona un vernier, sus partes, como calcular su apreciación.

¿Qué es un vernier? El vernier también llamado pie de rey es un instrumento de medición que nos ayuda a obtener medidas mucho más precisas que con un flexómetro. Consta de las siguientes partes. 









Mordazas. Se dividen en dos tipos mordazas para medidas externas e internas, consta de dos piezas una fija y otra móvil, para medir objetos que tengan las características antes mencionadas. Sonda de Profundidad.  Es una especie de varilla que utilizamos para medir profundidades. Nonio.  Es una escala del calibrador deslizante que se encuentra marcando los decimales. Escalas graduadas.  Contienen divisiones de medidas en milímetros y en centímetros Seguro. Es un tornillo para mantener fija la posición de la medida tomada.

¿Cómo Funciona? Para medir con el vernier se asegura la pieza en las mordazas y en la escala del nonio se debe verificar que el cero coincida con algún numero entero, el cual valga la redundancia será el numero entero en la escala graduada, caso contrario se busca el número más aproximado; posteriormente se verifica en la escala del nonio que la línea de su escala coincida exactamente con la medida de la escala graduada y se cuenta el número de unidades que existen hasta dicha coincidencia, y ese valor se multiplica por el error dándonos como resultado el decimal de la medida. Para calcular la apreciación la cual es la mínima cantidad que se puede medir, para lo cual tomamos 2 valores por ejemplo el 20 y el 10 y los restamos obteniendo 10 ahora revisamos el número de divisiones que existen entre estos dos números obteniendo nuevamente 10 dividimos

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la cantidad inicial por la obtenida recientemente dándonos como resultado 1 Y para el cuerpo móvil o nonio realizamos el mismo proceso, observamos que tenemos 10 unidades, pero cada una de esas 10 unidades se divide en otra unidad de modo que tendríamos 20 divisiones calculando la apreciación tendríamos 1 división/20 divisiones 5.3. ¿Qué es un error de paralaje? Es un error sistemático personal que se debe cuando la persona no mira perpendicularmente la escala del instrumento que se está usando. 5.4. ¿Cuál es el valor de apreciación del pie de rey? Es la medida mínima que se pude medir en un determinado instrumento. 5.5. A partir de las mediciones directas realizadas anteriormente; 

Determine el volumen del cilindro hueco para La tabla 1.

1  ℎ ∗  ∗   22.1 1  72.3 ∗  ∗ ( 2 ) 1  27734.01 2  ℎ ∗  ∗   15.2 2  72.3 ∗  ∗ ( 2 ) 2  13119.44   1 − 2   .

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

Para la tabla 2 calcule el volumen del triángulo.

   ∗ ℎ3 ∗    4.4 ∗ 33.13 ∗ 96.8   4699.31 5.6. Calcule el error absoluto, relativo y relativo porcentual. Tome en consideración las fórmulas para calcular los errores absoluto y relativo en el caso de las mediciones indirectas. No se olvide de aplicar para los cálculos el uso de redondeo y cifras significativas,

n

Medida de Longitud

1 2 3 4 5

  ̅ Medida de Longitud(X-Xi) 72.31-72.3 72.31-72.3 72.31-72.4 72.31-72.35 72.31-72.3



X-Xi 0.01 0.01 -0.09 -0.04 0.01 0.16

72.3 72.3 72.4 72.35 72.3 361.55

Medida de Diámetro exterior 22.1 22.1 22.1 22.15 22.1 110.55

Medida de diámetro interior 15.2 15.2 15.1 15.3 15.2 76

72.31

22.11

15.2

Medida de X-Xi Diam ext 22.11-22.1 0.01 22.11-22.1 0.01 22.11-22.25 -0.14 22.11-22.15 -0.04 22.11-22.1 0.01 0.21

Error Absoluto de Medida de longitud.

Medida de Diam X-Xi int 15.2-15.2 0 15.2-15.2 0 15.1-15.2 -0.1 15.1-15.3 -0.2 15.2-15.2 0 0.3

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  .  0.032    . .   0.2 Error Absoluto de Diámetro Externo.

  .  0.042    . .   0.2 Error Absoluto de Diámetro Interno.

  .  0.06   . .   0.2 Medida del triángulo n

Longitud1 mm

Longitud2 mm

Longitud3 mm

4.4 4.3 4.5 4.4 4.4 22

33.16 33.2 33.15 33.1 33.1 165.71

96.88 96.9 96.8 96.9 96.8 484.28

4.4

33.142

96.85

1 2 3 4 5

 X

Medida de Longitud1 (X-Xi) 4.4-4.4 4.4-4.3 4.4-4.5 4.4-4.3 4.4-4.4



X-Xi 0 0.1 -0.1 0.1 0 0.3

Medida de X-Xi Diam ext 33.142-33.16 -0.018 33.142-33.2 -0.058 33.142-33.15 -0.08 33.142-33.1 0.042 33.142-33.1 0.042 0.24

Error Absoluto de Medida de longitud 1.

  .  0.06    . .   0.2 Error Absoluto de Longitud 2

Medida de Diam X-Xi int 96.85-96.88 -0.03 96.85-96.9 -0.05 96.85-96.8 0.05 96.85-96.9 -0.05 96.85-96.8 0.05 0.23

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   .  0.048    . .   0.2 Error Absoluto de Longitud 3

   .  0.046    . .   0.2 6. CONCLUSIONES En definitiva, debemos tener en cuenta distintos factores al momento de realizar una medición sobre todo si lo realizamos con instrumentos de mucha precisión como lo son el flexómetro y el tornillo milimétrico, uno de esos factores son los errores que podamos cometer durante la medición mediante la teoría de errores debemos dejar expresado el margen de error en las mediciones.

7. RECOMENDACIONES  

Utilizar el equipo adecuado Manejar cuidadosamente los instrumentos requeridos para la práctica

----------------------------------------------DOCENTE: Ing. Rodrigo Moreno Pallares