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UNIVERSIDAD MAYOR de SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE FISICA

LABORATORIO DE FISICA BASICA 1 MEDIDAS DIRECTAS

ESTUDIANTE: 1.- ROJAS RODRIGUEZ LUIS ALBERTO. 2.3.DOCENTE:

HORARIO DE CLASE . SAB.8:15-9:45 AM.

1.1RESUMEN DEL INFORME.Empezamos reuniendo los equipos (péndulo simple, cronometro, tornillo micrométrico, vernier, balanza digital y analógica) y materiales, objetos para medir (una esfera, un cilindro y un disco). Tomamos medidas de longitud (diámetro, altura) para lo que utilizamos el Tornillo Micrométrico y el Vernier, medidas de la masa de los objetos, para lo que utilizamos las balanzas analógica y digital y la medida de un intervalo de tiempo, para lo cual utilizamos el cronometro y el péndulo. Organizamos los datos obtenidos en tablas, apuntamos la precisión de cada instrumento, para luego calcular la media de cada conjunto de medidas, y la desviación típica de las medias. Para luego dar el resultado de cada conjunto de medidas como sigue: Para el error de la medid tomamos el valor mayor entre la desviación típica de las medias y la precisión del instrumento. 1.2 OBJETIBOS Identificar lo que vamos a medir desde todo punto de vista, para ver la relación con el instrumento de medida y el procedimiento que usaremos, para obtener los mejores resultados, ósea obtener un resultado confiable. Reafianzar los conceptos que tenemos acerca de las mediciones, obtener experiencia practica en la toma y calculo de medidas. Marco Teórico Las mediciones directas son aquellas que se consiguen a través de la escala de algún instrumento, se puede realizar una medición o una serie de mediciones. 1. Una medición Cuando solo se mide una vez es necesario anotar el resultado final (valor representativo) acompañado del margen de error el cual es la precisión del instrumento. Ejemplo:

Donde “x” es la medida, “ ” es el valor representativo y ” es la precisión del instrumento o el margen de error. Serie de mediciones Si debemos realizar varias medidas, debemos decidir cuál de ellas representa el "valor verdadero" y con qué imprecisión la conocemos. Como valor de la medida se puede tomar la moda, la mediana o la media aritmética. Normalmente en física tomamos la media aritmética:

Si una de las medidas está claramente apartada de las demás, se desprecia (es evidente que viene de un error de medida y no merece estra representada en la media). La imprecisión que establecemos para la media aritmética de varias medidas se le llama la imprecisión absoluta (Ea) . La imprecisión absoluta de varias medidas (Ea), se halla sumando las cantidades que se desvía cada medida de la media aritmética, tomadas en valor absoluto (sin tener en cuenta el signo) y divididas por el número de ellas. La fórmula de la imprecisión (Ea) es:

La imprecisión que acompaña al resultado es la que tiene mayor valor entre: * La imprecisión absoluta (Ea) * La sensibilidad del aparato (menor división). El valor que estimamos como verdadero (x) estará comprendido entre los valores de la media aritmética aumentada y disminuida del Ea o de la sensibilidad del aparato.

El "valor verdadero" nunca lo conoceremos con total precisión y estará comprendido entre "la media aritmética menos la imprecisión y la media aritmética más la imprecisión".

La imprecisión también se puede representar por la desviación standard, que no trataremos aquí. Es un concepto semejante a la imprecisión absoluta que formula la teoría de errores de Gauss. Su expresión es:

También se llama error cuadrático medio, por lo tanto ∆x equivale a Ea. Luego de calculan las discrepancias de la siguiente manera:

El siguiente paso consiste en calcular el valor del error de la media aritmética mediante la siguiente formula:

Para saber qué valor tiene el margen de error de la magnitud, se hace una comparación entre el error de la media aritmética y el error del instrumento, el valor más grande será el margen de error de la magnitud. Luego, se calculará el error porcentual:

Por último el resultado se anota de la siguiente manera:

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Péndulo 1. Armar el equipo como se muestra en la Figura 2.1. Si es necesario, nivelar el equipo 2. Fijar una longitud para el péndulo y medir esa longitud 3. En la Tabla 2.1 registrar los valores del tiempo de diez oscilaciones para un ángulo menor o igual a diez grados. 4. Con las ecuaciones 2.6 y 2.7 calcular el error de la media aritmética, para esto a manera de practicar manualmente el cálculo del error, completar las discrepancias de la Tabla 2.1 5. En la Tabla 2.2 escribir los resultados de los cálculos, donde es el valor medio, es el error de la media aritmética, P es la precisión del instrumento y es el error de la medición. Finalmente en la Tabla 2.3 escribir los resultados de la medición de la longitud (medida directa única) y el tiempo de 10 oscilaciones. Equipos medidos - Un péndulo. - Un cilindro - Una esfera Herramientas: - Un vernier. - Un tornillo micrométrico - Un cronometro. n 1 2 3 4 5 6 7 8

Tiempo (s)

Di (s)

[

- Balanza Mediciones del péndulo

Resultados de la medición L= t=

Mediciones del cilindro n H (cm)

D (cm)

M (g)

1 2 3 4 5 6

Resultados de la medición H= (± ) cm D= (±) cm M= (±) g n 1

D (cm)

M (g) Mediciones de la esfera

2 Resultados de la medición 3 D= (±) cm 4 M= (±) g 5 6 7

Cuestionario 1. ¿Qué es la precisión de un instrumento?

2. ¿Qué errores sistemáticos detectó en el proceso de medición?

3. ¿Qué criterio utilizó para estimar el error de una medida única?

4. En una serie de medidas, ¿para qué tipo de distribución el valor representativo está dado por la media aritmética?

5. ¿Qué mide el parámetro ?

6. ¿Qué mide el parámetro ?...