TRABAJO MECANIA herramientas de medida

1. LABORATORIO N°1
UNIDADES, MEDIDAS Y VECTORES
CALIBRADOR VERNIER –TORNILLO
MICROMÉTRICO – BALANZA – DINAMÓMETRO – MESA DE FUERZAS
DOCENTE:
Quevin Yohan Barrera
Estudiantes:
Carlos Andrés Muños
Juan José Bohórquez
Yeiner Andrés Gonzalez
Neider German Garzon
Unisangil
Yopal-Casanare
2018

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La longitud es la medida de un cuerpo en una dimensión, tomando como
referencia un punto y midiendo a otro determinado. El calibrador es el instrumento
de medición que está construido bajo un patrón de medida (el metro, en el SI) y
está dotado de tres pares de bases de referencia entre cada parte coloca el objeto
cuya longitud se va a medir, el calibrador vernier se compone por una regla con
una escala dividida en milímetros, centímetros y pulgadas, y una escala auxiliar
(nonio) dividida en milímetros y esta aparece
numerada en el sentido de la escala base para manejarse debe hacer uso del
resorte de fijación que debe pulsar para que el nonio corra libremente.
El calibrador palmer (tornillo micrométrico) son los calibradores más complejos,
como el palmer (parecido a una llave inglesa), que llevan una regla que permite la
lectura directa de la medida de su abertura.
El concepto de masa se refiere al estado de reposo o movimiento uniforme de un
cuerpo a menos que una fuerza externa modifique su estado, siendo conocida
esta definición como la inercia de un cuerpo; en otras palabras, la masa es la
inercia de un cuerpo.
El peso de un cuerpo es la fuerza con que es atraído por la tierra y es equivalente
al producto de la masa por la intensidad gravitacional.

3. OBJETIVOS
Objetivo General
 Encontrar la fuerza resultante de dos vectores por descomposición analítica.
Objetivos Específicos
 Verificar que los vectores (fuerzas) cumplen la definición de la adición de
vectores.
 Encontrar fuerzas resultantes de vectores y determinar experimentalmente
las componentes de Uno o de varios vectores.
 Utilizar diferentes instrumentos de medida para registro, análisis y
comparación de datos mediante la recolección de información, construcción
de gráficas cálculo de errores experimentales comprobación de hipótesis.

4. ACTIVIDADES A DESARROLLAR
1) Antes de realizar el laboratorio se recomienda ver los siguientes videos para
introducción la manejo de los instrumentos de medida:
 Como usar un Calibrador o Pie de Rey
https://www.youtube.com/watch?v=m5ioFckgHe4
 El Micrómetro (Mediciones Industriales)
https://www.youtube.com/watch?v=I_mGkDAJ3NQ
Conteste: ¿A qué se refieren los videos?, ¿Cuál es la finalidad de cada video?
o Los videos hacen referencia a las clases, partes, Formas de Medición y
recomendaciones de uso de del Vernier (Pie de Rey) y el Micrómetro.
o La finalidad es enseñar a los estudiantes el uso adecuado de estos dos aparatos
de medición y así se desempeñen mejor en el trabajo dentro del laboratorio.
2) Tome una polea del laboratorio, dibújela y tome las medidas con el
calibrador pie de rey. Registre las medidas en una tabla indicando a que se
refiere cada medida tomada en cm y en pulgadas, la cual debe registrar en
el informe. Luego realice la conversión de las medidas tomadas en cm a
pulgadas con el factor de conversión (1 pulgada= 2,54 cm) y compare los
resultados. Escriba sus deducciones respecto a los resultados obtenidos
entre la medida tomada y la conversión de unidades.

5. Tabla Nº 1ª
(espesor)
Registro Valor aproximado
( aprox)
Valor verdadero
( verd )
Error verdadero
(error ver)
Error porcentual verdadero
(error por)
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟 = (𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥− 𝑣𝑒𝑟𝑑) 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑏𝑠 |𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟/𝑣𝑒𝑟𝑑|*100%
1 - - - -
2 - - - -
3 - - - -
4 - - - -
Promedio - - - -
1) Mida el largo del componente electrónico o el diámetro exterior del
accesorio PVC con ayuda del micrómetro, el flexómetro y el pie de rey
(aproximación a las décimas de milímetro), realice 4 (cuatro) observaciones
variando el instrumento de medida en el mismo componente o accesorio
para determinar el promedio. Registre sus observaciones en la tabla 1b.
Tabla Nº 1b
(largo o diámetro exterior)
Registro Valor aproximado
( aprox)
Valor verdadero
( verd )
Error verdadero
(error ver)
Error porcentual
verdadero
(error por)
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟 = (𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥 − 𝑣𝑒𝑟𝑑) 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑏𝑠 |𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟/𝑣𝑒𝑟𝑑|*100%
1 7.3 7.3 0 0
2 7.4 7.3 0.1 1.3
3 7.4 7.3 0.1 1.3
4 7.2 7.3 -0.1 -1.3
Promedio 7.3
1. Mida el ancho del componente electrónico o el diámetro interior del tubo de
pvc, con ayuda del micrómetro, el flexometro y el pie de rey (aproximación a
las décimas de milímetro), realice 4 (cuatro) observaciones variando el
instrumento de medida en el mismo componente o accesorio para
determinar el promedio. Registre sus observaciones en la tabla 1c.

6. Tabla Nº 1c
(ancho o diámetro interior)
Registro Valor aproximado
( aprox)
Valor verdadero
( verd )
Error verdadero
(error ver)
Error porcentual
verdadero
(error por)
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟 = (𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥 − 𝑣𝑒𝑟𝑑) 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑏𝑠 |𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟/𝑣𝑒𝑟𝑑|*100%
1 1.5 1.4 0.1
2 1.3 1.4 -0.1
3 1.4 1.4 0
4 1.3 1.4 -0.1
Promedio 1.4
2. Con la ayuda del esferómetro, registrar las medidas del diámetro de una esfera (la
que lleve el estudiante), repitiendo el proceso tres veces (usando los diferentes
instrumentos de medida), y completando la siguiente tabla.
Tabla N°2
Registro Diámetro aproximado
(aprox)
Error aproximado
(error aprox)
Error porcentual
aproximado
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥 = 𝑝𝑟𝑜𝑚 − 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑝𝑜𝑟 =
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑏𝑠 |𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥/𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥 |*100
1 20,30 0.07 0.34
2 20,10 0.27 1.34
3 20,61 0.24 1.16
4 20,50 0.13 0.63
Promedio(Prom) 20,37
 En cada caso comente por que el resultado obtenido del error
aproximado y el error porcentual.

7. COMPOSICION Y DESCOMPOSICION DE VECTORES
 La figura 1 representa un carro sometido a dos fuerzas (a, b),
actuando sobre un mismo punto común. Cada vector tiene
una dirección y magnitud , la fuerza resultante a la cual el
carro se ve sometido debido a las dos fuerzas, se puede
determinar por la adición de vectores, la diagonal del
paralelogramo está definida por (a+b) vector que indica la
magnitud y dirección de la fuerza total que actúa sobre el
carro, esta fuerza se le denomina fuerza resultante, la fuerza –
(a+b) es la fuerza necesaria para equilibra el sistema, tiene la
misma magnitud de la fuerza resultante pero el (menos) indica
que va dirigido hacia el lado opuesto.

8. 3. Realice el montaje en la mesa de fuerzas como indica la figura 2.
Utilice un peso de 150gr para la masa uno (M1) con Angulo α=30º, y un peso
100gr para la masa dos (M2) con ángulo β=130º, el objetivo es determinar la masa
tres (M3) con el respectivo ángulo, para ello varié el peso y la dirección hasta que
el anillo metálico quede centrado.
Registre la magnitud de la fuerza F1, F2, y F3, el valor de las masas (M1, M2 y M3)
incluyendo el peso del porta pesas, también β, α, ө, en la tabla Nº 3. (Peso (N) =masa
(kg) x gravedad 9,8 m/s2).
Masa
(gr)
Fuerza
(N)
Angulo
(°Grados)
M1=150 F3=1470N β =30°
M2=100 F2=980N α =130°
M3=170 F1=1666N Ө =247°
Realice en el informe, un dibujo que represente las magnitudes de las fuerzas, F1, F2, F3,
encuentre la resultante y la dirección utilizando el método de descomposición de fuerzas,
registre sus conclusiones.

9. 4. Repetir el proceso anterior teniendo en cuenta que dos vectores deben estar
formando 150º entre sí, elija el valor de la masa M1, M2
Dibujar en el plano cartesiano los tres vectores con sus magnitudes y direcciones.
NOTA; Realice primero los cálculos matemáticos por el método descomposición
de vectores para hallar la resultante y la dirección F3, luego haga el montaje en la
mesa de fuerzas, si por alguna razón el sistema no queda equilibrado, argumente
la posible causa de este hecho.
Registre la magnitud de la fuerza F1, F2, y F3, el valor de las masas (M1, M2 y
M3) incluyendo el peso del porta pesas, también β, α, ө, en la tabla Nº 3.1
TABLA Nº 3.1
Masa
(gr)
Fuerza
(N)
Angulo
(°Grados)
M1=100 F3=980 β =10°
M2=40 F2=392 α =269°
M3=100 F1=980 Ө =160°

10. PREGUNTAS Y ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
1. ¿Qué es precisión, qué es exactitud, que es sensibilidad?
La Precisión en un instrumento de medición se refiere simplemente a la
diferencia de varias medidas realizadas bajo las mismas condicionas contra
un valor preestablecido.
Para comprender esto digamos que tenemos un Voltímetro y una fuente de poder fija a
5 V, esta fuente a sido desarrollada para tener ese voltaje de salida para comprobar la
precisión de los instrumentos, ósea estos 5 Volts son nuestro valor predeterminado,
ahora tomamos nuestro Voltímetro y medimos la salida de nuestra fuente, imaginemos
que realizamos esta prueba 10 veces bajo las mismas condiciones (al hablar de las
mismas condiciones nos referimos a cualquier fuerza o magnitud física que pueda
cambiar la medición como por ejemplo la temperatura, la humedad, etc.
La Exactitud en cuanto a instrumentos relacionados con mediciones
eléctricas se refiere a que tan cercana es la medición del instrumento
comparada con el valor real proporcionado por los laboratorios encargados
de crear dicho instrumento, para comprender esto debemos enfatizar el
concepto de “calibración”, esta palabra contiene mucha definiciones pero
sin embargo su función principal es (a falta de una mejor palabra) la
afinación del instrumento para que este contenga el menor margen de error,
si queremos entender esto con un ejemplo más práctico y cotidiano
simplemente debemos remontarnos a unos años atrás donde los relojes
poseían manecillas y complejos sistemas de engranajes (aun los hay pero
seamos sinceros ya todos ven la hora en un celular) estos relojes debían
ser calibrados con el tiempo ya que a lo largo de un año dependiendo de
los materiales con los que estuviera hecho sin duda se atrasaría en el mejor
de los casos unos segundos o en el peor incluso minutos

11. La Sensibilidad se refiere a la respuesta que el instrumento de medición tenga
para medir una variable y que tan rápida sea este para estabilizar su medida.
Por ejemplo, supongamos que tenemos un Voltímetro y queremos medir una
salida predefinida de 9 volts, al conectar el Voltímetro podemos notar
(dependiendo si es digital o analógico) que el valor llega a la medición correcta en
cuestión de segundos, se dice que estos instrumentos tienen una sensibilidad
correcta y estable, sin embargo, existen medidores con la capacidad de responder
con precisión y exactitud en mili segundos lo cual los provee también de la
propiedad de sensibilidad.
¿Cómo lo relaciona con el laboratorio desarrollado?
= Estos tres aspectos se relaciona con las mediciones que se hicieron en la mesa de
fuerza.
2. ¿Cuántas cifras significativas tiene cada registro?
Vernier = 2 cifras
Esferómetro=4 cifras
Micrómetro=4 cifras
3. ¿Qué sucedióenlamesa de fuerzas?,¿funcionocomoesperaba?Explique
Tras la breve explicación del encargado del laboratorio, hubo algunas dudas de saber si
estábamos usando la mesa de fuerzas correctamente, no sabíamos si los datos eran los
de esperarse o no, pero al avanzar y comparar los datos vimos que la herramienta
funciono correctamente.

12. CONCLUSIONES
Tras realizar la práctica en laboratorio y este informe, concluimos varios
aspectos interesantes.
¿Qué opina respecto a una medición con los resultados obtenidos, que
factores afectan la medición?; El uso sencillo pero al mismo tiempo de
mucho cuidado que debemos tener con las herramientas de precisión, ya
que la más mínima variante puede dar un margen de error en cualquier
medición.
¿Qué factores pueden influir en la generación de errores para las
medidas? ; El factor más principal de todos es la forma como el sujeto
use la herramienta ya que con el más leve movimiento o temblor
puede variar el resultado
¿Qué significado tendría que el error verdadero o el error aproximado de los datos
fuera igual a cero?; que hubo una mejor precisión para hallar la medida con la
herramienta, ambos concuerda que esa es la medida estándar del objeto.
¿Cómo se deben calibrar los instrumentos de medida?; Se podrían dar muchos
conceptos o métodos para calibrar los instrumentos, pero el mas adecuado a
nuestro parecer es seguir usando los métodos estándar que se encuentran
fácilmente en internet.
También podemos añadir los distintos casos que podemos usar las herramientas
de medición, en el informe aprendimos respecto al uso adecuado de las tablas
para tener resultados más precisos de forma personal y no solo escritos en las
guías.