Informe calibrador y tornillo micrometrico PDF

Preview

Summary

PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICALABORATORIO DE FÍSICA IMedición con un Calibrador Pie de Rey y Tornillo MicrométricoElieth Carolina Suárez Blanco, Gisella Carolina Noguera Reyes, Paula Andrea Arrieta Martinez y Ricardo Andres Bolivar de la CruzProfesor: Andrés David Rodríguez Salas. 01-09- 2021 Labora...

Description

PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE FÍSICA I

Medición con un Calibrador Pie de Rey y Tornillo Micrométrico Elieth Carolina Suárez Blanco, Gisella Carolina Noguera Reyes, Paula Andrea Arrieta Martinez y Ricardo Andres Bolivar de la Cruz Profesor: Andrés David Rodríguez Salas. 01-09-2021 Laboratorio de Física I, Universidad Del Atlántico, Barranquilla Resumen

1. Introducción

En esta práctica de laboratorio se aprendió a utilizar un calibrador pie de rey y un tornillo micrométrico, con el fin de realizar una acertada lectura de lo indicado por dichos instrumentos. Al manejar de forma adecuada el calibrador y el tornillo la experiencia se enfocó en averiguar la longitud de varios objetos acompañado de su incertidumbre. Esto fue posible al hacer uso de los conceptos de metrología y leyendo correctamente las distintas escalas que poseen los implementos.

Esta práctica tiene como propósito aprender a medir y expresar el resultado de una medida con el calibrador pie de rey y tornillo micrométrico. En las prácticas del laboratorio de física es común la toma de medidas ya que es importante saber propiedades físicas como el área, para lograr esto se hace indispensable el uso de diferentes instrumentos que nos ayudarán con la recolección de datos, por esta razón surge la obligación de aprender a utilizar implementos como los mencionados anteriormente. Estos dos permiten llevar a cabo mediciones a pequeños objetos con gran precisión gracias a las cifras significativas que arrojan.

Palabras claves Calibrador pie de rey, tornillo micrométrico, longitud. Abstract In this laboratory practice, they learned to use a caliper and a micrometer screw, in order to make an accurate reading of what is indicated by said instruments. By properly handling the caliper and the screw, the experience focused on finding out the length of various objects accompanied by their uncertainty. This was possible by making use of the concepts of metrology and correctly reading the different scales that the implements have. Key words Vernier caliper, micrometer screw, length.

Calibrador pie de rey: El calibre pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgadas. Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

Tornillo micrométrico:

Figura 1. Calibrador pie de rey y sus partes.

El calibre pie de rey tiene tres tipos de mediciones que son: exteriores, interiores y profundidad.

Se conoce también, bajo el nombre de Tornillo Palmer. Este instrumento de medición es un simple tornillo que tiene muy fina su rosca y tiene marcado en su exterior, una escala numérica para realizar una medición con alta precisión. Este instrumento sirve para realizar diferentes mediciones y no como se cree que es para medir únicamente la longitud de una pieza u objeto determinado. El tornillo micrométrico, tiene como función medir tanto a nivel interno, externo y de profundidad diferentes objetos, en su mayoría relacionados con la mecánica o las áreas industriales.

Figura 2. Medida de exteriores con el calibrador.

Figura 5. Tornillo micrométrico y sus partes.

Figura 3. Medida de interiores con el calibrador.

Debido a la amplia variedad y gran cantidad de objetos que pueden ser medidos con el micrómetro, existe una diversa clasificación de este instrumento. Dicha clasificación está determinada por diferentes aspectos que presentan los micrómetros, las cuales, a su vez, están determinadas generalmente por la clase de medición a realizar. Tres de estas clasificaciones son: De acuerdo a la tecnología del instrumento, de acuerdo a la unidad de medición del instrumento y micrómetro con nonio.

Figura 4. Medida de profundidad con el calibrador.

2. Fundamentos Teóricos •

La lectura de la escala vernier de un calibre pie de rey es de la siguiente forma:

Se vale de una escala numérica fija y una móvil, lo que se hace primero es partir de que la estructura gira haciendo que el tornillo en sí se desplace de manera longitudinal hasta que se acople al objeto a medir, llegando hasta el extremo del objeto. Luego, se activa un mecanismo de bloqueo, este evita que el tornillo micrométrico se mueva y así poder hacer la medición, valiéndose de las escalas que tiene y del nonio. Su escala principal (sobre el husillo) está dada en mm, las líneas de la parte inferior indican la fracción de milímetro (0,5 mm). En el tambor graduado se indica la centésima de milímetro (0,01 mm), la cual corresponde con la línea que calce con la horizontal del husillo. Con cada giro (360°) del tambor graduado se avanza 0,5 mm sobre la escala del husillo.

La marca del cero del nonio en la escala principal indica los milímetros enteros de la medida (en este caso 15 mm). Para buscar la parte fraccionaria se observa cuál de las marcas del nonio coincide perfectamente con alguna de la regla, la que mejor se ajusta es la del 8. Luego, si se suma el desfase del nonio (0.8 mm) a la medida de la escala principal (15 mm), se obtiene que la medición es de 15.8 mm. Y de hecho se estima a simple vista como la marca del cero del vernier está mucho más próxima a los 16 mm que a los 15 mm. Esta comprobación adicional afirma que la interpretación de la medida es correcta. Entonces la lectura se obtiene: L = L escala principal + L escala nonio

•

La lectura de un tornillo micrométrico es de la siguiente forma:

Entonces la lectura se obtiene: L = L escala principal + L escala inferior + Escala tambor 3. Desarrollo experimental Con el calibrador pie de rey se ubicó un objeto dentro de las mordazas para exteriores y se fue moviendo hasta que el objeto quedara ajustado, luego se puso el tornillo de fijación para evitar desplazar el valor medido. Para la lectura se observó la marca del cero del nonio en la escala principal, este sería el valor en milímetros y para los centésimos de milímetros del valor de la medición se analiza la escala del nonio, es

decir se cuenta los trazos hasta el punto en que uno de ellos coincida perfectamente con uno de los trazos de la escala fija. El resultado final de la medición es obtenido a través de la suma de la lectura de la escala fija y de la escala del vernier. Para medir con el tornillo micrométrico se consta prácticamente de los mismos pasos que el anterior aparato, siendo sustituido el nonio o regla móvil por un tambor dividido en n partes iguales (usualmente 50). El paso de rosca del palmer se define como la cantidad que avanza el tornillo al dar el tambor una vuelta completa (generalmente 0.5 mm). La lectura final se obtiene de la suma de la escala principal con la escala inferior y la escala del tambor. 4. Cálculos y análisis De Resultados Al realizar mediciones con instrumentos como el calibrador pie de rey y el tornillo micrométrico se debe tener en cuenta que los resultados se deben denotar con la incertidumbre que tenga el equipo, ya que al final se conocerá el intervalo en el cuál es más probable que el valor del mensurando se encuentre. Para expresar el valor medido por un calibrador pie de rey con su incertidumbre, se realiza lo siguiente

Analizando la marca del nonio en la escala principal y su desfase, se dice que la longitud de ese objeto es de: L = 36 mm + 0.40 mm = 36.4 mm Teniendo el valor medido para dicho objeto faltaría encontrar la incertidumbre del instrumento, para esto la resolución del instrumento es dividida por 2:

Y la resolución se halla:

El calibrador pie de rey utilizado tenía 20 divisiones en su nonio, por lo tanto, la resolución es:

Calculada la resolución es posible calcular la incertidumbre del calibrador pie de rey utilizado, y daría como resultado:

El resultado final quedaría: L = (36.4 ± 0.025) mm La longitud medida de los objetos con el calibrador pie de rey quedan expresadas de la siguiente manera:

Figura 1. Primera medición con calibrador pie de rey

Segunda medición: L = (55.1 ± 0.025) mm Quinta medición: L = (57.05 ± 0.025) mm

Tercera medición: L = (50.1 ± 0.025) mm Sexta medición: L = (12.3 ± 0.025) mm

Cuarta medición: L = (9.4 ± 0.025) mm Séptima medición: L = (56.2 ± 0.025) mm

La incertidumbre del tornillo micrométrico se hallo de la misma forma del calibrador pie de rey, dando como resultado que este instrumento tiene una incertidumbre de 0.005 mm. Los valores medidos de los objetos con dicho instrumento quedarían expresados de la siguiente manera:

Octava medición: L = (13.5 ± 0.025) mm Primera medición: L = (20.02 ± 0.005) mm

Segunda medición: L = (20.78 ± 0.005) mm Novena medición: L = (62.5 ± 0.025) mm

Tercera medición: L = (19.01 ± 0.005) mm

Decima medición: L = (48.45 ± 0.025) mm

Cuarta medición: L = (19.15 ± 0.005) mm

Novena medición: L = (22 ± 0.005) mm

Quinta medición: L = (21.63 ± 0.005) mm

Decima medición: L = (9.08 ± 0.005) mm

Sexta medición: L = (21.4 ± 0.005) mm

El uso de estos instrumentos no presenta un grado de dificultad, pero hay que ser muy cuidadosos a la hora de tomar las medidas ya que un mal movimiento puede alterar los datos que se observan en ellos, sobre todo en el micrómetro, ya que si se llega a girar el tornillo con demasiada fuerza se puede llegar dañar el a instrumento. 5. Conclusiones

Séptima medición: L = (4.56 ± 0.005) mm

Realizando la medición de los elementos logramos capacitarnos para un buen manejo de los calibradores, obteniendo resultados esperados por parte de los distintos sistemas de medidas, es relevante decir que es necesario conocer sus escalas ya que de no ser así, las cantidades determinadas en la experimentación resultarían incoherentes y poco exactas. 6. Bibliografía

Octava medición: L = (21.74 ± 0.005) mm

•

https://papeleria-tecnica.net/quees-un-pie-de-rey/

•

https://www.tecnitool.es/calibre-piede-rey/

•

https://materialeslaboratorio.com/to rnillo-micrometrico/

•

https://www.demaquinasyherramien tas.com/herramientas-demedicion/tipos-de-micrometros...