Marco teórico




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fecha de publicación01.02.2016
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MARCO TEÓRICO



Medición.

La medición consta de los siguientes elementos:

El objetivo de medición, El procedimiento de medición, Los instrumentos de medición, El observador, El ambiente de medición y El método de cálculo. A continuación algunos elementos de la medición y como afectan al error de medida: El objetivo de una medición es determinar el valor de la magnitud específica a medir, denominada mensurado. Durante la realización de una serie de factores que determinan su resultado
Se denomina instrumento o aparato de medida a todo dispositivo destinado a realizar una medición, solo o con dispositivos suplementarios. El término así definido según la norma CONVENIN 2552:1999 (OIML V2:1993), sirve de denominación común y comprende: medidas materializadas, materiales de referencia, instrumentos indicadores, transductores, etc., los cuales pueden agruparse y conformar sistemas de medición.
El observador puede generar incertidumbre debido a errores de paralaje o de interpolación visual el leer en la escala de un instrumento, a un manejo equivocado del aparato de medida y omisión de operaciones previas o durante la medición, como puede ser un ajuste a cero, tiempo mínimo de precalentamiento, etc. También en cuanto al método de cálculo: con los datos de medición es necesario realizar determinados cálculos para obtener el resultado final; por lo tanto, otra fuente de error son los errores matemáticos que se cometen al emplear fórmulas inadecuadas, redondear las cantidades.
La incertidumbre.

La incertidumbre de la medición es una forma de expresar el hecho de que un mensurado y su resultado de medición de datos, no hay un solo valor, sino un número infinito de valore dispersos alrededor del resultado, que son consistentes con todas las observaciones, datos y conocimientos que se tengan del mundo físico, y que con distintos grados de credibilidad pueden ser atribuidos al mensurado, CONVENIN 2552:1999 (OIML V2:1993).

DESARROLLO EXPERIMENTAL


Los materiales que se van a utilizar durante la práctica son los siguientes.
Regla, Balanza, Cronómetro digital – analógico, Dinamómetro, Juego de masas, Plano inclinado, Esferas de diferente tamaño, Riel de aire. Para mejor descripción ver anexo 1c:\users\usuario\desktop\fotos prac\dsc08481.jpg

Realización de la Primera actividad: Medición de la aceleración de la gravedad utilizando el modelo de la caída libre: utilizando diferentes masas. h= (1/2)gt2

  • Dejar caer varias veces una esfera desde la mayor altura que le permita el medidor de tiempo electrónico. Tome el tiempo que demora en caer el objeto en cada evento.

  • Con los valores de tiempo y de altura, despeje de la ecuación de la caída libre la g, este será el valor a reportar para la aceleración de la gravedad.

  • Determine el error relativo y el absoluto de la medición de la aceleración de la gravedad, utilizando la expresión de la distribución de errores según los elementos de la teoría de errores que aparece en la primera guía.c:\users\usuario\desktop\fotos prac\dsc08480.jpg

  • El valor de la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra oscila entre 9,2 m/s2 en los polos y 9,8 m/s2 en el ecuador, ¿los valores obtenidos se ajustan a este intervalo? Analice las posibles causas por las que se ha obtenido un resultado tan diferente, preste especial atención al modelo físico de la caída de un cuerpo utilizado en el experimento.


Resultados:

En la realización de la práctica caída libre se obtienen los siguientes datos, los cuales se plasman en la siguiente tabla:

Tabla De Datos

Altura (m)

2,50







g= (2h)/t^2

Esferas

Numero De Datos

Tiempos Centisegundos (cs)

Tiempo (s)

Esferas

Numero De Datos

Tiempos Centisegundos (cs)

Tiempo (s)

Pequeña

1

74,00

0,74

Pasta

1

74,00

0,74

2

70,00

0,70

2

74,00

0,74

3

77,00

0,77

3

73,00

0,73

4

75,00

0,75

4

73,00

0,73

5

72,00

0,72

5

77,00

0,77

Mediana

1

71,00

0,71













2

74,00

0,74













3

75,00

0,75













4

70,00

0,70













5

74,00

0,74














Al realizar la segunda parte hallamos con cada dato una gravedad. Después hallamos el promedio de la gravedad, con el fin de determinar más adelante los errores cometidos durante las medidas.

TABLA DE GRAVEDAD

g experimental

g promedio

g experimental

g promedio

9,13

9,26

9,13

9,09

10,20

9,13

8,43

9,38

8,89

9,38

9,65

8,43

9,92

9,45

 

 

9,13

 

 

8,89

 

 

10,20

 

 

9,13

 

 



Luego de tener la anterior tabla procedemos a calcular los errores cometidos durante el proceso de medición. Para lo anterior procedemos a aplicar teorías de error y lo plasmamos en las siguientes tablas:

TABLA DE ERROR PARA ESFERA PEQUEÑA

TABLA DE ERROR PARA ESFERA MEDIADA

Datos

experimental (m/s^2)

VERDADERO (m/s^2)

|e| m/s^2)

e %

Datos

experimental (m/s^2)

VERDADERO (m/s^2)

|e| (m/s^2)

e %

1

9,13

9,26

0,13

1,40

1

9,92

9,45

0,66

6,98

2

10,20

0,94

10,15

2

9,13

0,13

1,37

3

8,43

0,83

8,96

3

8,89

0,37

3,91

4

8,89

0,37

4,00

4

10,20

0,94

9,94

5

9,65

0,38

4,10

5

9,13

0,13

1,37

Promedios

9,26

9,26

0,53

5,72

promedios

9,45

9,45

0,45

4,72

incertidumbre de la gravedad

9,26+ 0,55 m/s^2

incertidumbre de la gravedad

9,45+ 0,46 m/s^2

TABLA DE ERROR PARA ESFERA DE PASTA

Datos

experimental (m/s^2)

VERDADERO (m/s^2)

|e| (m/s^2)

e %

1

9,13

9,09

0,04

0,44

2

9,13

0,04

0,44

3

9,38

0,29

3,19

4

9,38

0,29

3,19

5

8,43

0,66

7,26

promedios

9,09

9,09

0,26

2,90

incertidumbre de la gravedad

9,09+ 0,28 m/s^2


Análisis.

Como podemos ver, nuestra gravedad ha variado a medida que se ha cambiado la masa o la forma del cuerpo. Pero, esto no quiere decir que el valor de gravedad dependa de esto, ya que científicamente se ha comprobado que el valor verdadero está entre 9,2 y 9,8 m/s2. Simplemente lo errores que se han cometido al realizar la toma de datos y esto lo demuestra las tablas de error. Lo anterior se debe a que contamos con la resistencia del aire, nuestra falta de percepción, es decir, las condiciones en que trabajamos no son ideales.

REFERENTES


ANEXO N° 1




  • Regla: Tenemos a nuestra disposición un regla de dos metro con la cual mediremos la altura para las esferas en caída libre.

  • Balanza: esta es una balanza para medir gramos su máxima capacidad es unos 500 gramos.

  • Cronómetro digital – analógico: Con este mediremos los tiempos respectivos para las caídas libre y los movimientos en el riel de aire.

  • Dinamómetro: Este instrumento tiene como capacidad dos Newton y lo utilizaremos para medir la fuerza de rozamiento.

  • Juego de masas: estas masas están hechas de forma cilíndrica pero con diferente masa las utilizaremos en el plano inclinado para variar la fuerza.

  • Plano inclinado: Este es un madero con una bisagra a un lado para levantar el plano para este caso no habrá Angulo de inclinación pues solo miraremos rozamiento.

  • Esferas de diferente tamaño: estas nos servirán para tomar distintos datos para la caída libre son dos de cobre y una de pasta con diferentes diámetros.

  • Riel de aire: este riel tiene la característica de evitar la fricción y se utilizara para medir velocidades.

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