Resumen en la cotidianidad como futuros ingenieros vamos a estar con una estrecha relación con las mediciones e implementos de medir, por lo cual se hace necesaria la agilidad y precisión.






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PRACTICA N° 3

MEDICIONES Y GRAFICAS

DIMAS ARLEY ESCORCIA PEREZ - 1180373

BRAYAN FERNANDO ROLON G. - 1180367

CAMILO ANDRES CASTILLEJO - 1180385

JOSE FRANCISCO NIETO CONTRERAS

Prof. Física Mecánica

UIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FISICA MECANICA

CUCUTA

20-09-2010

2. RESUMEN


En la cotidianidad como futuros ingenieros vamos a estar con una estrecha relación con las mediciones e implementos de medir, por lo cual se hace necesaria la agilidad y precisión. En este informe de laboratorio se pondrá en práctica lo mencionado calculando el valor de . Y el tiempo de reacción de una persona. En las medidas siempre hay un grado de error entonces se buscan medidas promedios medidos diámetros y perímetros ya que estos son muy aplicables a nuestra aplicación y sobre todo para la vida cotidiana.

3. INTRODUCCION Y OBJETIVOS.

INTRODUCCION
El propósito de este experimento es medir el tiempo de reacción de por lo menos tres personas: ud. Y algunos de sus compañeros. Para ello puede realizar el siguiente experimento. Sujete una regla de por lo menos 40cm de longitud entre sus dedos y pida a la persona a la que desea medir el tiempo de reacción que coloque un mano 10cm debajo de la suya y en la poción de un punto bien definido de la regla, con los dedos índice y pulgar abiertos alrededor de la regla. Esta persona debería a si sujetar la regla apenas ud la suelte. Desde luego, no debe hacer ningún aviso previo, debe tratar de tomar con los dedos, cuando se dé cuenta que la misma ha sido soltada por usted.


OBJETIVOS



  • Determinar experimentalmente el tiempo de reacción de una persona.




  • Determinar experimentalmente el valor de con su incertidumbre.




  • Adquirir habilidad en el manejo de la regla, el calibrador y el tornillo micrométrico.


4. MARCO TEÓRICO.
La medida de longitud, utilizando una regla dividida en mm, permite obtener resultados hasta el mm aproximadamente. Sin embargo, se debe tener en cuenta que los dos extremos del objeto que se mide, deben coincidir con las divisiones de la regla, lo cual lleva una incertidumbre, puesto que uno de los extremos puede quedar entre dos divisiones consecutivas.
El calibrador el tornillo micrométrico eliminan estos errores, puesto que por medio del vernier y del tambor se realizan mediciones con mayor precisión.

El Calibrador



El calibrador consta de una regla, a lo largo de la cual se desliza un vernier (regla más pequeña), la forma de lectura la ilustra el orientador del laboratorio.
La lectura se hace de la siguiente manera

Lectura = parte entera + parte decimal



Parte entera = sd donde s, es el numero de divisiones que hay desde la raya del cero hasta de la regla hasta la raya del cero del vernier (nonio), y d, es el valor de una división de la regla.
Parte decimal = nC donde n, es el numero de la raya del vernier que más coincida con una de las rayas de la regla, y C es la apreciación del calibrador.
C = (valor de una división de la regla / numero de divisiones del nonio).
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El Tornillo Micrométrico



El tornillo micrométrico consta de un cilindro con una escala y un tambor con cincuenta divisiones. Al girar el tambor una vuelta la línea del tambor del borde se aleja 0.5 mm. A lo largo del eje, esto se define como paso del tornillo, la forma de lectura la ilustra el orientador del laboratorio.
La lectura se hace de la siguiente manera:

Lectura = parte entera + parte decimal



Parte entera = sd donde s, es el numero de divisiones que hay en la escala del cilindro hasta la posición del tambor, y d, es el valor de una división de la escala del cilindro.
Parte decimal = nC donde n, es el numero de divisiones que ha avanzado el tambor a partir de la parte entera , y C es la apreciación del tornillo dada por.
C = (paso del tornillo / numero de divisiones del tambor).
Paso del tornillo = lo que avanza el tornillo en la escala del cilindro cuando en tambor da una vuelta = ½ mm.
c:\documents and settings\adrian mendez\configuración local\archivos temporales de internet\content.word\nueva imagen (1).bmp
Tiempo de reacción de una persona.

El tiempo de reacción es el tiempo que media entre la estimulación de un órgano sensorial y el inicio de una respuesta o una reacción. Hablamos de tiempo de reacción simple cuando se usa un único estímulo y se mide el tiempo transcurrido entre la aparición del estímulo y el comienzo de la respuesta.

El tiempo de reacción disyuntivo se da cuando se presentan dos estímulos, cada uno con una respuesta (por ejemplo apretar con la mano izquierda si sale un número par y con la derecha si es impar).

Tiempo de reacción de elección lo encontramos cuando ante dos estímulos sólo se responde a uno (sólo apretamos si es número par).

El tiempo de reacción ante un estímulo incrementa en función de la cantidad de información que necesite procesarse, esto implica que un tiempo de reacción disyuntivo será generalmente mayor que un tiempo de reacción simple en un mismo individuo.

Otro factor que afecta el tiempo de reacción es la modalidad sensorial a través de la cual se presente el estímulo, ya que algunas vías sensoriales requieren mayor procesamiento que otras. Por ejemplo, un estímulo presentado en la modalidad visual requiere un mayor procesamiento que otro presentado en la modalidad auditiva.
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
MATERIALES.


  • Regla.

  • Papel milimetrado.

  • Calibrador y tornillo micrométrico.

  • 5 aros de diferente tamaño.

  • 5 esferas.



5.1. Medida de diámetro de esferas.


      1. Determine qué factores podrían influir en sus medidas.


RTA: la uniformidad de los objetos a medir, la calidad de los instrumentos de medición, la interacción que hace el observador-observado, la toma de datos, la interacción con el medio donde se realiza la medición, la presión y temperatura.



      1. Tome la medida del diámetro de cada una de las esferas con el calibrador y con el tronillo micrométrico.



      1. Tenga presente las cifras significativas que debe tomar de acuerdo con la escala del instrumento con el que está midiendo.



      1. Calcule el promedio de los datos obtenidos con cada instrumento de medida.



img101

Vernier = 1,55+1,56+1,58+1,54+1,51/5 = 1,55
Micrometro = 1,526+1,550+1,628+1,546+1,505 = 1,551



      1. Halle el error absoluto para cada dato.


VERNIER MICROMETRO

ESFERA

ERROR A.

1

0,002

2

0,012

3

0,032

4

0,008

5

0,038

E. A. Promedio

0.018mm

ESFERA

ERROR A.

1

0,025

2

0,001

3

0,077

4

0,005

5

0,046

E. A. Promedio

0.031mm



      1. Determine el error relativo para cada dato.


VERNIER MICROMETRO

ESFERA

ERROR R%.

1

0.13

2

0.07

3

2.02

4

0.52

5

2.46

ESFERA

ERROR R%.

1

1.6

2

0.064

3

4.9

4

0.3

5

4.6



      1. Encuentre el promedio de los errores relativos.


VERNIER = 0.02/1,55 = 0.01

MICROMETRO = 0.031/1.551 = 0.012


      1. Construya una tabla que le permita consignar los datos obtenidos en el desarrollo de esta práctica, de tal manera que la información pueda interpretarse adecuadamente.




      1. ¿Qué significado tendría que el error absoluto promedio fuera igual a cero?


RTA: significaría que existiría un grado de precisión del 100% sin margen de error.


      1. ¿Qué significado tendría que el error relativo tuviese un valor cercano a 10%?


RTA: las mediciones no serian confiables por que existiría un margen de error muy grande.


      1. ¿Cuál instrumento de medición es más confiable? Justifique la respuesta.


RTA: es más confiable las medidas que se toman con el tornillo micrométrico, una muy buena justificación es el resultado obtenido en las tablas 2 y 3 en el promedio de error absoluto el cual es menor en el tornillo micrométrico que en el del vernier, también podemos observar que el margen de exactitud del vernier es de 0,02 mm y el de el tornillo micrométrico es de 0,01 mm el cual es más exacto.
5.2. Tiempo de reacción de una persona.
El propósito de esta actividad es medir el tiempo de reacción de por lo menos 3 personas: Ud. Y algunos de sus compañeros. Para ello puede realizar el siguiente experimento. Sujete una regla de por lo menos 40 cm de longitud entre sus dedos y pida a la persona que le desea medir el tiempo de reacción que coloque una mano a 10 cm debajo de la suya y en la posición del punto bien definido de la regla, con los dedos índice y pulgar abiertos al redor de la regla, (marca de referencia), cuidando de que no toquen la regla. Esta persona deberá asir la regla apenas vea que Ud. La soltó. Desde luego, no debe haber un aviso previo, solo debe tratar de tomar la regla con los dedos, cuando se dé cuenta que la misma ha sido soltada por Ud.


      1. Mida en cada prueba la distancia que la regla cayó desde la marca de referencia. Suponiendo que la regla cae con movimiento uniforme acelerado y que g, la aceleración debida a la gravedad, es aproximadamente a 9.8 m/s2, calcule para cada prueba el tiempo de reacción, usando: como entonces


      1. Repita el experimento tres veces por cada participante y calcule el tiempo de reacción cada vez.




      1. Para cada participante calcule el valor promedio de este tiempo y su error absoluto.




      1. El tiempo de reacción obtenido es en respuesta a un estimulo visual. Diseñe un experimento con el que pueda medir el tiempo de reacción ante un estimulo auditivo.

RTA: para calcular el tiempo de reacción de una persona utilizando un estimulo auditivo proponemos el siguiente experimento: se le vendan los ojos al participante, sujete una regla de por lo menos 40 cm de longitud entre sus dedos y pida a la persona que le desea medir el tiempo de reacción que coloque una mano a 10 cm debajo de la suya y en la posición del punto bien definido de la regla, con los dedos índice y pulgar abiertos al redor de la regla, (marca de referencia), cuidando de que no toquen la regla, Ud. Deberá soltar la regla y al mismo tiempo con la otra mano libre producir un sonido al golpear cualquier objeto. El participante deberá intentar agarrar la regla en el instante en que escuche el ruido. Los cálculos respectivos de tiempo se realizaran de la misma forma que se realizaron en el experimento ante un estimulo visual.
5.3. Determinación experimental del valor de .


      1. Mida el perímetro de cada uno de los círculos tres veces, promedie y encuentre el error absoluto promedio y consigne estos valores en la tabla de datos Nº 3.




      1. Mida el diámetro de cada circulo tres veces, promedie y encuentre el error absoluto promedio y consigne estos valores en la tabla de datos Nº3.




      1. Con los datos obtenidos realice una gráfica en papel milimetrado de Perímetro vs Diámetro.




      1. Halle el valor de la pendiente. ¿Qué información puede obtener de ella?


m: Y2-Y1 = (60.1cm-6.35cm) = 2.17

X2-X1 (26,6cm – 1.87cm)

RTA: Este valor de la pendiente me representa la razón de cambio que tiene el perímetro con respecto al diámetro de una circunferencia el cual es constante sin importar el tamaño de la circunferencia. Este valor es de gran importancia al hacer cálculos que involucren a una circunferencia.


      1. Calcule la incertidumbre de la pendiente


Rta: Por lo que vemos la incertidumbre es 0


      1. Reporte el valor de con su incertidumbre en la siguiente forma: = .

6. DATOS OBTENIDOS.

Tabla Nº 1.

Mediciones de las esferas con el vernier

Esfera N.

Diámetro cm

Diámetro promedio cm

Error absoluto mm

Error relativo%

Promedio error relativo %

1

1,55

1,55


0,002

0,13

1,052

2

1,56

0,012

0,07

3

1,58

0,032

2,07

4

1,54

0,008

0,52

5

1,51

0,038

2,46

Tabla Nº 2.

Mediciones de las esferas con el tornillo micrométrico

Esfera N.

Diámetro cm

Diámetro promedio cm

Error absoluto mm

Error relativo%

Promedio error relativo %

1

1,526

1,551


0,025

1,6

2,29

2

1,550

0,001

0,064

3

1,628

0,077

4,9

4

1,546

0,005

0,3

5

1,505

0,046

4,6



Tabla Nº 3.

Circulo

Perímetro

Diámetro

N.

Valor cm

P=± (cm)

Valor (cm)

D=± (cm)

1

6,35

0,1

1,87

0,01

2

11,2

0,2

3,33

O,01

3

14,7

0,2

4,95

0,01

4

31,6

0,1

10

0,2

5

60,1

0,1

19,1

0,1

Tabla Nº 4.

Tiempo de reacción de una persona

Participante

Distancia (cm)

Tiempo de reacción seg.

1

14,5

2,96

2

14

2,86

3

11,5

2,35

7. CONCLUSIONES.

  • El tiempo de reacción de una persona es más rápida ante un estímulo auditivo que a un estimulo visual debido a que al cerebro le lleva más tiempo interpretar un estimulo visual y logra con más rapidez uno auditivo.



  • Por simple inspección se observó que el valor de experimentalmente muy similar sin importar el tamaño de la circunferencia.




  • El vernier y el tornillo micrométrico son una buena herramienta al momento de realizar mediciones a objetos pequeños. Estos instrumentos nos dan un resultado casi exacto y muy confiable cuando se desea realizar mediciones.




  • Para realizar un trabajo que involucre mediciones no hay que confiarse de la simple inspección visual si no también hay que realizar procesos de medición con instrumentos confiables. Esto se presenta en la esferas aparentemente todas eran iguales pero al medirlas notamos las diferencias en cada una de ellas.


8. BIBLIOGRÁFICA


  • Guia laboratorio física 1 (Mecánica)




  • Microsoft Encarta.




  • http://es.wikipedia.org/wiki/Error_relativo




  • http://es.wikipedia.org/wiki/Visión

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