1) Mediciones Experimental PDF

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APELLIDOS Y NOMBRES: Jara Pacco Xena Gabriela CUI: 20200343 ESCUELA PROFESIONAL: Ingeniería Industrial FECHA: 02/10/ HORARIO: 12:00 pm – 13:40 pm PROFESOR (A): Mercedes Vilca Guillen NOTA:MEDICIONES A. COMPETENCIAS Aplicar los conceptos fundamentales de mediciones y teoría de errores, utilizando ins...

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Mecánica

Laboratorio de Física Básica

APELLIDOS Y NOMBRES: Jara Pacco Xena Gabriela

CUI: 20200343

ESCUELA PROFESIONAL: Ingeniería Industrial

FECHA: 02/10/20

HORARIO: 12:00 pm – 13:40 pm PROFESOR (A): Mercedes Vilca Guillen

NOTA:

MEDICIONES A. COMPETENCIAS Aplicar los conceptos fundamentales de mediciones y teoría de errores, utilizando instrumento de medida como la regla con seguridad, responsabilidad y ética científica. B. MATERIALES • 1 regla de 30cm, Wincha (Flexometro) o instrumento de medida de longitud • 1 cuaderno A-4 no anillado • 1 cilindro (lata de leche gloria) • 1 calculadora • 1 hoja bond

C.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Mide el largo y el ancho de su cuaderno utilizando el instrumento de medida: regla.

𝑙

𝑎

Cuaderno

= ( 28,0 ± 0,1 ) cm

Cuaderno

= =( 20,5 ± 0,1 ) cm

2. Trazar el diámetro exterior (D) del cilindro (lata de leche gloria) en una hoja bond , dividirlo en ocho partes y medir con la regla cada una de ellas, registre los datos en la tabla Nº 1 Lectura

TABLA 1 D (cm)

1

7,19

2

7,20

3

7,21

4

7,20

5

7,18

6

7,19

7

7,18

8

7,20 LM-001 / 1 de 5

Mecánica

Laboratorio de Física Básica

3. Mide la altura del cilindro (Lata de la leche gloria) con la regla.

H cilindro = ( 10,3

± 0,1 ) cm

D. ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES 1.

Conociendo el largo (l) y el ancho (a), Calcular el Área del cuaderno A-4 no anillado: con su incertidumbre, Sabiendo que:

𝜹𝑨 𝜹𝒍 𝜹𝒂 = + 𝑨 𝒍 𝒂

0,1 cm 0,1 cm 𝛿𝐴 = + 574 28,0 cm 20,5 cm 𝛿𝐴 = 4,85 𝑐𝑚2

𝐴 = ( 574,0

± 4,9

)𝑐𝑚2

2. Expresar el área calculada con su incertidumbre porcentual.

4,9 𝛿𝑥 100% = 100% = 0,85 𝑥 574,0 𝐴=

574,0 𝑐𝑚2 ±

0,9 %

3. Convertir el valor del Área de su cuaderno en m2 y expresarlo en notación científica.

𝐴 = ( 5,740 ±

0,049

) × 10−2 𝑚2

4. Determinar el máximo y mínimo valor de Área de su cuaderno en S.I y graficarlo mediante una región de incerteza sabiendo que el valor bibliográfico es de 0,0571 m2

……. -2

2

5,691x10 m

-2

2

5,74x10 m

LM-001/ 2 de 5

-2

2

5,789x10 m

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Laboratorio de Física Básica

5. Completa la Tabla N°2 de los datos obtenidos en la Tabla N°1 y calcule el valor promedio y la desviación estándar. Tabla 2 Lectura

D (cm)

Di − D

( Di − D) 2

1

7,19

0

0

2

7,20

0,01

1 x 10-4

3

7,21

0,02

4 x 10-4

4

7,20

0,01

1 x 10-4

5

7,18

-0,01

1 x 10-4

6

7,19

0

0

7

7,18

-0,01

8

7,20

0,01

1 x 10-4

 Promedio 𝐷

7,19

∑(𝐷𝑖 − 𝐷 )2

9 x 10-4

𝜹𝒙 = √

1 x 10-4

∑𝒏𝒊=𝟏(𝒙𝒊 −  𝒙)𝟐

𝛿𝑥 = √

𝒏−𝟏

9 x 10−4 8−1

𝛿𝑥 = 0,011 𝛿𝑥 = 0,01

6. Exprese el resultado final del Diámetro con su incertidumbre.

D= (

7,19

±

0,01

) cm

7. Conociendo la altura (H) y el diámetro exterior (D) , calcular el volumen del cilindro (Lata de leche gloria), con su incertidumbre. Sabiendo que:

𝑽=

𝟐 𝝅×𝑫 𝟒

× 𝑯𝒄𝒊𝒍𝒊𝒏𝒅𝒓𝒐(𝑳𝒂𝒕𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒆𝒄𝒉𝒆 𝒈𝒍𝒐𝒓𝒊𝒂)

𝑉=

𝜋 × 7,192 × 10,3 4

𝑉 = 418,200 = 418,20 𝜹𝑽 = (

𝟐 × 𝜹𝑫 𝜹𝑯 )×𝑽 + 𝑯 𝑫

LM-001 / 3 de 5

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𝛿𝑉 = (

2 × 0,01

0,1 ) × 418,2 + 10,3

7,19 𝛿𝑉 = 5,22

𝑉 = ( 418,20

±

5,22 ) 𝑐𝑚3

8. Expresar el volumen del cilindro (Lata de leche gloria) calculado, con su incertidumbre porcentual

5,22 𝜹𝒙 𝟏𝟎𝟎% = 100% = 1,24 𝒙 418,20 𝑉 = 418,20 𝑐𝑚3

±

1,24 %

9. Convertir el valor del volumen del cilindro (Lata de leche gloria) en S.I , y expresarlo en notación científica.

𝑉 = ( 4,1820 ± 0,0522 ) × 10−4 𝑚3 E. CONCLUSIONES -

Es esencial el realizar varias medidas de la misma cantidad física para que el resultado sea el más preciso posible.

-

Cuando se realicen operaciones de unidades con resultados de mediciones, es esencial identificar las cantidades de cifras significativas y el orden de incertidumbre, para así obtener un resultado más eficaz.

-

Los instrumentos utilizados para el momento de realizar las mediciones son importantes, ya que de acuerdo al que se va a utilizar, el valor obtenido va a ser de mayor o menor exactitud.

-

Para un buen trabajo de medición es imprescindible verificar el buen funcionamiento de los instrumentos.

F.

APLICACIONES 1. ¿Por qué es recomendable realizar varias medida de la misma cantidad física (ejemplo longitud) y

no una sola medida? Porque al momento de medir podemos cometer errores debido a diversos factores que logren alterar la medición, por eso es recomendable realizar varias medidas, para ser mas preciso en cuanto al resultado. 2.

Si medimos objetos cada vez más pequeños como sería la incertidumbre, sería conveniente seguir midiendo con la regla si no fuese así, que instrumento Usted recomendaría utilizar. Explique. Mientras mas pequeñas sea el objeto a medir la incertidumbre aumentaría, y para poder ser precisos con esas medidas ya n seri recomendable utilizar una regla sino un calibre vernier. LM-001/ 4 de 5

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3.

Se quiere comprobar la medida del largo de una mesa, cuyo valor real es 2,00 m. Para ello se tiene una Wincha que mide un máximo de 1,50 m (incertidumbre 1 cm) por tanto se realizan dos medidas, siendo la primera de 1,50 m y la segunda de 0,49 m. a) Halle la longitud de la mesa y grafique su región de incerteza.

L = (1,50 ± 0,01)m + (0,49 ± 0,01)m = (1,99 ± 0,02)m

197m

199m

201m

b) Indique si la incertidumbre es accidental o sistemático. Justifique su respuesta Es un error sistemático debido a defectos del instrumento que dan lugar a una desviación de los resultados de las medidas siempre en el mismo sentido, el hecho de que el instrumento de medición fuera de menor longitud a comparación del objeto a medir, ya era una señal de que iba a variar la incertidumbre.

G.

BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

AUTOR Sears y Mark Zemansky

TITULO FISICA UNIVERSITARIA

EDICIÓN DECIMA

AÑO 2009

Raymond A. Serway

FISICA I

PRIMERA

2008

LM-001 / 5 de 5...