Este documento describe el uso de un calibrador y un tornillo micrométrico para medir las dimensiones de cuatro objetos (una esfera, un cilindro, un prisma rectangular y un prisma irregular). Los estudiantes tomaron medidas múltiples de cada objeto con ambos instrumentos y calcularon los promedios, áreas y volúmenes, así como los porcentajes de error. Concluyeron que ambos instrumentos son útiles para medidas precisas de pequeñas magnitudes, pero requieren cuidado al tomar las medidas y al tratar los errores.

1. MEDICIONES USANDO CALIBRADOR Y TORNILLO MICROMETRICO
Luis Felipe Amezquita Vega, José Daniel Lozano Frias, Laura Tatiana Pardo
Rodríguez
lfamezquitav@unal.edu.co, jodlozanofr@unal.edu.co, ltpardor@unal.edu.co
RESUMEN
Muchos son los instrumentos disponibles para realizar mediciones en el
laboratorio, cada uno con diferentes características, mecanismos y escalas que
aportan mayor exactitud al momento de recopilar los datos, teniendo en cuenta
que conocer las dimensiones de un cuerpo representa una necesidad si se
planea seguir cierto procedimiento con el mismo. En esta oportunidad se usó
dos instrumentos conocidos como calibrador o pie de rey y tornillo
micrométrico, para determinar las longitudes y de ser posibles áreas y
volúmenes de cuatro cuerpos (cilindro, esfera, ortoedro y prisma recto)
dispuestos con anterioridad, con lo que se buscó aprender sobre el manejo de
los implementos además de la correcta determinación de cifras de error. Se
pudo encontrar el final los datos necesarios para establecer las longitudes,
áreas y volúmenes en centímetros con dos o tres cifras decimales.
Palabras clave: mediciones, instrumentos, datos.
INTRODUCCIÓN
La toma de medidas es un común
denominador en las prácticas del
laboratorio de física debido a la
importancia que radica en conocer
propiedades físicas como el volumen
y el área, para lo que es necesario el
uso de distintos instrumentos
capaces de proporcionar los datos
que serán de utilidad para la
determinación de las ya nombradas
características. Es por lo anterior que
surge la necesidad de manejar
correctamente dichos instrumentos
para así poder desarrollar de manera
satisfactoria, procedimientos que
requieran las magnitudes de ciertos
cuerpos, teniendo en cuenta también
sus unidades.
El calibrador y el micrómetro son dos
instrumentos comúnmente usados,
cuyas escalas se presentan en
milímetros y permiten realizar
mediciones a objetos pequeños
valiéndose de bastante precisión
gracias a sus 2 o 3 cifras decimales;
razón por la que surge la importancia
y necesidad de conocer su
funcionamiento y manejo a través de
la determinación de las magnitudes
de un grupo de cuerpos, y el posterior
análisis de los datos obtenidos.

2. MARCO TEÓRICO
Tornillo micrométrico:
Implemento usado para medir longitudes
pequeñas con precisión; el tipo de
micrómetro utilizado en la práctica fue:
micrómetro de exteriores estándar mecánico,
el cual maneja una precisión de 0,01 mm y en
algunos casos hasta de 0,001 mm
Fig. 1 Micrómetro de exteriores estándar
mecánico
Su escala principal (sobre el husillo) está
dada en mm, las líneas de la parte inferior
indican la fracción de milímetro (0,5 mm).
Fig. 2. Escala de un micrómetro
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 (360º) del
tambor graduado se avanza 0,5 mm sobre la
escala del husillo.
Calibrador:
Conocido también como pie de rey o
calibre, es un instrumento utilizado para
medir dimensiones que son muy
pequeñas. Cuenta con dos escalas, una
en pulgadas, ubicada en la parte
superior, y otra en centímetros, dispuesta
en la parte inferior.
Fig. 3 Partes de un calibrador
El uso del calibrador consiste en poner el
objeto a medir entre la quijada de la
regleta y la del cursor y observar
atentamente las escalas teniendo en
cuenta que en primer lugar se miden los
milímetros y luego los nonios.
Tratamiento de errores:
Al momento de realizar mediciones,
deben tenerse en cuenta ciertas
condiciones que pueden modificar el
dato que se está tomando, como por
ejemplo, daños en el instrumento y
limitaciones inherentes al ser humano.
Debido a esto, los instrumentos
proporcionan una magnitud de error
definida que necesariamente debe ser
incluida al momento de registrar los
datos.

3. METODOLOGÍA
El primer paso consistió en la familiarización con los instrumentos de medición,
entender las escalas y cómo determinar la cantidad junto con las cifras
significativas debidas; posteriormente cada uno de los integrantes del grupo
realizó la actividad de medir cada 1 de los 4 objetos dispuestos previamente en
la mesa del laboratorio (esfera, cilindro, prisma rectangular e irregular), para así
tener un conjunto de datos y poder trabajar con el promedio de estos. A
continuación se procedió a hallar las áreas y volúmenes de las piezas,
recolectando y clasificando los datos en tablas según el instrumento de
medición utilizado.
DATOS
CALIBRADOR
Esfera:
Tabla 1: medidas de la esfera tomadas con calibrador
Cilindro:
Tabla 2 : medidas del cilindro tomadas con calibrador
Prisma rectangular
Tabla 3: medidas del prisma rectangular tomadas con calibrador

4. Prisma irregular:
Tabla 4: medidas del prisma tomadas con el calibrador
Fig. 5 Esquema de la asignación de los lados del prisma irregular
Fig. 4Esquema de la asignación de los lados del prisma rectangular
MICRÓMETRO:
Tabla 5: medidas de la esfera tomadas con micrómetro
Tabla 6: medidas del cilindro tomadas con micrómetro

5. Tabla 7: medidas del prisma rectangular tomadas con micrómetro
Tabla 8: medidas del prisma irregular tomadas con micrómetro

6. ANÁLISIS
Se realizaron tres mediciones por cada
cuerpo e instrumento buscando que cada
integrante del grupo pudiese usar los
implementos suministrados, debido a
esto para obtener un resultado final se
hizo el promedio de cada una de las tres
mediciones y sobre ese dato se halló el
porcentaje de error, tomando como dato
real el promedio y como dato medido los
tres que se tenían anteriormente. Se tuvo
también en cuenta el error del
instrumento, 0.02 para el calibrador y
0.01 para el micrómetro.Teniendo en
cuenta el orden en el que son
presentados los datos anteriormente, se
encontró que el área del círculo
representado por las medidas halladas
del diámetro de la esfera es 18,837 +/­
0.02 cm2
y el volumen 7.688 +/­ 0.02 cm3
,
lo anterior sabiendo que el radio
promedio es 1.224 +/­ 0.02 cm. Para el
cilindro medido con el calibrador se pudo
hallar un área de 41.235 +/­ 0.02 cm2
y un
volumen de 18.918 +/­ 0.02 cm3
.
Al momento de realizar la medición del
prisma rectangular se encontró que las
medidas de las caras eran distintas en
derecha e izquierda, por lo que se tuvo
que tomar medidas de cada una de las
aristas por separado; se desecharon los
datos iguales y de la misma manera se
sacó el promedio y posteriormente el
área y el volumen, de lo cual se encontró
que el valor del área es 63.317 +/­ 0.02
cm2
y el del volumen es 31.586 +/­ 0.02
cm3
.
Para el prisma irregular se siguió el
mismo procedimiento que para el
prisma rectangular obteniendo como
área 37.061 +/­ 0.02 cm2
y como
volumen 17.496 +/­ 0.02 cm3
. Cabe
aclarar que las aristas de los prismas
no eran perfectamente rectas y por eso
se las asumió como líneas rectas.
El procedimiento con el micrómetro fue
exactamente igual, para la esfera se
obtuvo un área de 20.173 +/­ 0.01 cm2
y un volumen de 8.520 +/­ 0.01 cm3
. En
el caso del cilindro, al no ser posible
calcular la altura ya que el micrómetro
no podía medirla, sólo se midió el
diámetro del círculo base y con ello se
consiguió el área correspondiente a
4.076 +/­ 0.01 cm2
.
Asimismo sucedió con el prisma
rectangular, no fue posible medir el
lado más largo, así que solo realizó la
medición de una de las caras
cuadradas obteniendo un área de
6.029 +/­ 0.01 cm2
. Para el prisma
irregular únicamente se midió el lado
cuatro ya que los demás no cabían en
el espacio del micrómetro y se recibió
un promedio correspondiente a 1.522
+/­ 0.01 cm.

7. CONCLUSIONES
El uso de estos instrumentos no
presenta mayor dificultad pero hay
que ser muy meticulosos a la hora de
tomar las medidas ya que un mal
movimiento puede alterar los datos
que se observan en ellos, sobretodo
en el micrómetro, ya que si se llega a
girar el tornillo con demasiada fuerza
se puede llegar a dañar el
instrumento y además corromper los
datos , también hay que mencionar
que los objetos a medir sobre todo el
prisma rectangular y el irregular,
tienen superficies muy irregulares lo
que aumenta la dificultad de obtener
resultados homogéneos.
Tanto el micrómetro como el
calibrador son instrumentos muy
útiles para la determinación de
magnitudes en el rango de los 0 mm
a los 100­150 mm y 0 mm a 25 mm
respectivamente, es decir,
magnitudes muy pequeñas pero a su
vez con un alto grado de exactitud
teniendo en cuenta el margen de
error que presentan, 0,01 mm y 0,02
mm respectivamente.
El manejo de los errores debe
realizarse con sumo cuidado ya que
de ignorarse por ejemplo la cifra
suministrada por el instrumento, se
obtendrían datos con poca exactitud
que no son convenientes al momento
de realizar el análisis, por lo tanto se
debe tener conocimiento de las
reglas que rigen el tratamiento y
posteriormente un uso apropiado de
las mismas.
Asimismo es relevante conocer el
manejo de los instrumentos de
medición y sus escalas ya que de no
ser así, las cantidades determinadas
en la experimentación resultarían
incoherentes y poco exactas.

8. BIBLIOGRAFÍA
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http://www.unceta.com/archivos/catalogos/mitutoyo/2aSeccion(II).pdf
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http://www.lamaneta.com/restauracion/micrometro/original/micrometro03.html
Fig. 3: Proyecto UC (2008, 06 de marzo). VERNIER O CALIBRADOR
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http://http://laboratoriobae.blogspot.com/2008/03/1­vernier­o­calibrador.html
Ing. RODRÍGUEZ Oscar Fernando; Máquinas, métodos y control dimensional
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