Fisica pract 1 lab

710 visualizaciones

Publicado el

PRACTICA LAB FISICA MEDICION Y SIFRAS SIGNIFICATIVAS

Publicado en: Educación
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
710
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
4
Acciones
Compartido
0
Descargas
10
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Fisica pract 1 lab

  1. 1. TALLER TEORIA Y PRÁCTICA DE LA MEDICION Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS Lorayne Pedroza, Laura Rivera, Moisés Altamar Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería Programa De Ingeniería Química II Semestre Cartagena, Bolívar, Colombia Marzo 2015 PRÁCTICA N° 1: TEORÍA Y PRÁCTICA DE LA MEDICIÓN PARTE A: PRECISIÓN, EXACTITUD, CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y CRITERIO DE REDONDEO. OBJETIVO Comprender los conceptos relacionados con la teoría de la medición y aplicarlos al expresar cantidades con el número correcto de cifras significativas.
  2. 2. EJERCICIOS TALLER PRACTIGA DE MAGNITUDES 1. Al usar un metro de madera para medir la longitud de mi escritorio. Estoy seguro de que es no menor de 142.3 cm y no más de 142.6. Enuncie esta medición como un valor central ± incertidumbre. ¿Cuál es la incertidumbre relativa de la medición?  La incertidumbre de la medición seria 0.15 cm; es decir, la medición del escritorio seria 142.45 ± 0.15 cm 2. Al leer un voltímetro y un amperímetro de aguja y escala, y evalúo visualmente el margen de incertidumbre. Estoy seguro de que la lectura del amperímetro está entre 1.24 y 1.25 A, y la del voltímetro entre 3.2 y 3.4. exprese cada medida como un valor central ± incertidumbre, y evalúe la incertidumbre relativa de cada medición.  Volimetro:  3.2V<X<3.4; 3.2V + 3.4V = 6.6V/2 = 3.3V V1= |3.2V – 3.3| = 0.1V V2= |3.3V – 3.4| = 0.1V Vto.= 3.3V ± 0.1V  Amperimetro:  1.24A<X<1.25ª; 1.24ª + 1.25 = 2.49ª/2 = 1.245ª A1= |1.24A – 1.245A| = 0.005 A1= |1.245A – 1.25A| = 0.005 Ato.= 1.245A ± 0.005 3. En el escritorio mencionado en el ejercicio 1, se mide el ancho, y se está seguro de que la medida cae entre 78.2 y 78.4 cm. ¿Cuál es la incertidumbre absoluta en el área calculada de la cubierta del escritorio?  La medida absoluta del Área del escritorio, serían su Largo x Ancho; en este caso, al tener una cifra de incertidumbre debemos tomar el valor máximo y mínimo de cada medida, y calcular su respectiva incertidumbre. El valor del Ancho del escritorio seria de 78.3 ± 0.1 cm; Realizamos la siguiente operación plasmada en la Tabla 1.1 Área de Escritorio:
  3. 3. Obteniendo el valor del Área del escritorio, con una incertidumbre absoluta equivalente a 11.153.83 cm2 ± 26. 4. Al medir la resistencia de un resistor, la lectura del voltímetro era de 15.2 ± 0.2 V, y la lectura del amperímetro era de 2.6 ± 0.1 A. ¿Cuál es la incertidumbre absoluta de la resistencia calculada usando la ecuación R = V/I?  R ± δR Para calcular δR hay que derivar la función de R R= d/dI (V/I) R= (δI.V + δV.I)/ I2 Ahora se remplazan los valores dados; Volimetro (15.2±0.2), Ampimetro (2.6 ± 0.1) (15.2/2.6) ± [(0.1)(15.2) + (0.2)(2.6)/(2.6)2] = 5.9 ± 0.3ῼ 5. Un péndulo simple se usa para medir la aceleración de la gravedad, usando 𝑇 = 2𝜋 √ 𝑙/𝑔. El período T medido fue de 1.24 ± 0.02 seg y la longitud de 0.381 ± 0.002 m. ¿Cuál es el valor resultante de g con una incertidumbre absoluta y relativa?  1.24 ± 0.02 - Este es el periodo con una incertidumbre absoluta de (0.02s) hacia arriba o hacia abajo, es decir, el periodo oscila entre (1.22s) o (1.26s). Se ve entonces que es parecido al error absoluto; lo sucedido en este ejercicio es que no se tiene certeza de cuál es exactamente dicho error, solo de que el error puede estar entre (0.02s) hacia arriba, o (0.02s) hacia abajo. Esto demuestra que la incertidumbre relativa es bastante similar al error relativo, incluso fácil de confundir, diferenciándose solo en la medida del erros, siendo la incertidumbre relativa donde e tiene claro únicamente el porcentaje del erros, ya sea positivo o negativo, ma no como una cifra exacta. Siendo así, la incertidumbre relativa para la medición del tiempo seria de: - (0.02s / 1.24s) . 100 = 1.61%. Es decir T = 1.24 ± 1.61%
  4. 4. ACTIVIDADES TALLER CIFRAS SIGNIFICATIVAS  Realice la lectura comprensiva del documento anexo “cifras significativas e incertidumbre en las mediciones” tomado del texto Física Conceptual de Paul Hewitt y a partir de esta construya un concepto de los siguientes términos:  Precisión: - Se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión.  Exactitud: - Se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacto es una estimación.  Cifras significativas: - Las cifras significativas representan dígitos que se conocen con certeza más un dígito que es incierto, para establecer esto se usan distintas reglas estándares.  Incertidumbre: - La incertidumbre de una medición es la duda que existe respecto al resultado de dicha medición., existe siempre un margen de duda. En lenguaje común, esto se puede expresar como “más o menos”.
  5. 5.  Establezca relación y diferencias:  Entre precisión y exactitud: - A exactitud se le conoce como la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real; y Precisión se define como la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en distintas mediciones realizadas en las mismas condiciones, vale aclarar que una medida precisa no es exacta.  Entre incertidumbre y porcentaje de error: - La incertidumbre es la cuantificación de la duda que se tiene sobre el resultado de una medición. Cuando sea posible, se trata de corregir los errores conocidos por ejemplo, aplicando las correcciones indicadas en los certificados de calibración. Pero cualquier error del cual no se conozca su valor, es una fuente de incertidumbre. Por otro lado, error es la diferencia entre un valor medido y el valor convencionalmente verdadero, del objeto que se está midiendo.  Con base en lo leído y consultado en otras fuentes desarrolle los siguientes puntos relacionados con cifras significativas. 1 Mencione las cifras significativas para cada caso. (Suponga que las cantidades fueron obtenidas de un proceso de medición). a) 243 R/ = 3 cifras significativas b) 20,8 R/ = 4 cifras significativas c) 12,0 R/ = 3 cifras significativas d) 12,4537 R/ = 6 cifras significativas e) 13004 R/ = 5 cifras significativas f) 102005 R/ = 6 cifras significativas g) 1,3 x 103 R/ = 2 cifras significativas h) 395,10 R/ = 5 cifras significativas i) 28,52 R/ = 4 cifras significativas j) 0,0052 R/ = 2 cifras significativas k) 24,05 R/ = 4 cifras significativas l) 41,36747 R/ = 7 cifras significativas
  6. 6. 2 Realice la operación y exprese el resultado con cifras significativas. Aplique redondeo si es necesario a) 23,467 + 13,4 + 97,33 = 134.2 4 cifras significativas b) 45,245 + 31,95 + 126,15 = 203.4 4 cifras significativas c) 19,345 + 34,19 – 15,2 = 38.4 3 cifras significativas d) 34,5 + 823,6 – 54,19 = 803.91 5 cifras significativas e) 82,01 + 80,5 – 32,15 = 130.36 5 cifras significativas f) 945,36 – 91,15 – 100,01 = 754.2 4 cifras significativas g) 18,91 x 13,315 = 251.8 4 cifras significativas h) 32,10 x 15,82 = 507.8 4 cifras significativas i) 25,43 x 6,1 = 155.1 4 cifras significativas j) 32,4 x 7 = 226.8 4 cifras significativas k) 37,42 / 5,4 = 6.9 2 cifras significativas l) 35,72 / 4,5 = 8 1 cifras significativas m) 100,2 / 5,1 = 19.6470588235 12 cifras significativas n) 245,78 / 32 = 7.680625 7 cifras significativas
  7. 7. PROPAGACION DE LA INCERTIDUMBRE En el laboratorio de física realizado el día 20 de Febrero, realizamos la práctica de la medición, donde logramos entender el funcionamiento y uso de diferentes implementos de medición tales como: - 1 balanza de tres barras - 1 pie de rey (calibrador Vernier - 1 regla métrica A partir de las medidas obtenidas con ayuda de estos implementos, logramos recopilar la siguiente información de dos objetos diferentes, un Prisma y un cilindro, como muestra la tabla 1.1. A partir de estos datos, comenzamos a calcular el “margen de Incertidumbre” de cada uno. A continuación tenemos la tabla 1.2 donde representamos los datos obtenidos:
  8. 8. - Después de obtener el margen de incertidumbre procedemos a calcular el volumen de los respectivos cuerpos, como se muestra en la tabla 1.3, teniendo en cuenta las formulas de volumen para cada objeto.  FORMULA DE VOLUMEN DEL PRISMA (VP= L X A X B )  FORMULA DE VOLUMEN DEL CILINDRO (VC= (πD2/4) X H) Cuandoestatoda la informaciónorganizada,comose observaenlastablasanteriores, se procede a calcular la Densidad (ρ) de ambos objetos, utilizando un peso de Cilindro (10.7 gr) y el Prisma (68.9gr). Tal y como se muestra en la Tabla 1.4 Calculo de la Densidad.

×