Informe de laboratorio de Física I, Monografías, Ensayos de Física

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“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD:

ESCUELA PROFESIONAL:

CURSO: FÍSICA I

TEMA:

FECHA DE PRESENTACIÓN:

INTEGRANTES:

DOCENTE:

ÍNDICE

 - I. OBJETIVOS…………………………………………………… - II. MATERIALES………………………………………………… - III. MARCO TEÓRICO ...............................……………………… - IV. METODOLOGÍA……………………………………………… - V. CUESTIONARIO……………………………………………... - VI. RECOMENDACIONES……………………………………..... 

• VII. CONCLUSIONES.........……………………………………….
• VIII. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………..... - IX. ANEXOS.....................................................................................

método es conocido como método de medida relativa, porque los números que nos da la medida de la magnitud dependen de la unidad de medida seleccionada y pueden ser fijadas de modo arbitrario. 3.2.2. Medida indirecta Una cantidad como la densidad de un cuerpo, son medidas indirectas. Ejemplo, un cuerpo tiene una densidad m/V, la densidad está en función de la masa y el volumen, por lo tanto, es una medida indirecta. 3.3) Error de una medición Llámese error a: La diferencia que se tiene a una medición y el "valor verdadero" La incertidumbre estimada de un valor medio o calculado. La que puede ser expresada mediante la desviación estándar. Por lo general los errores se dividen en dos clases: errores sistemáticos y errores casuales o aleatorios. 3.4) Clases de errores 3.4.1. Errores sistemáticos Cuando determinamos errores se repiten constantemente en el transcurso de un experimento o bien durante una particular serie de medidas, se dice que los errores están presentes de maneras de temática afectando así los resultados finales siempre en un mismo sentido. 3.4.2. Errores casuales o accidentales Son aquellos que se presentan a cada instante en la medición de cualquier magnitud física, siendo imposible determinar la causa de estos errores, pueden ser:

• De apreciación o juicio
• De condiciones de trabajo
• De factor de definición 3.5) Cálculo de errores para medidas directas 3.5.1. Tratamiento estadístico En la medición de una magnitud física "a" supongamos lo siguiente: a. Se ha tenido cuidado en eliminar los errores sistemáticos, es decir las medidas son exactas. b. Solo existen errores aleatorios o casuales de modo que las medidas son precisas.

c. Las mediciones se repiten n ≥ 10 veces, siguiendo el mismo proceso, con los mismos instrumentos, obteniéndose distintas lecturas. ai = a 1 ; a2; a3, ....................; an d. Para determinar el valor de la magnitud "a" a partir de las lecturas, se tome el mejor valor de la magnitud de su valor promedio "a", dado por: (1) e. El error cuadrático medio, de una serie de medidas de la magnitud "a" se obtiene mediante la ecuación: (2) f. Si luego de calculado u, se tiene que algunas lecturas, está fuera del intervalo: ā - 3μ ≤ ai ≤ ā + 3μ, esta lectura no es confiable y debe ser eliminada. En esta situación se procede a hacer los cálculos utilizando un número de valores confiables. g. El error estándar de una serie de medidas de una magnitud “a” se obtiene mediante la ecuación: (3) h. El error estándar calculado con la ecuación (3) indica que, si las lecturas corresponden a una distribución gaussiana, entonces en el intervalo: ā - 3σ ≤ ai ≤ ā + 3σ , se encuentra con absoluta certeza el valor “verdadero” de la magnitud “a”. La magnitud física debe ser escrito finalmente en la forma siguiente: a = ā 土 3σ (4) 3.5.2. Tratamiento no estadístico. - llámese tratamiento no estadístico aquel en que el número de mediciones (n) es menor a 10. Existen dos posibilidades: a) Si el número de medidas de la magnitud física es menor de 10, entonces el error está dado por: (5)

j) Ninguna de las magnitudes x,y,z,...., son estadísticas. k) Ninguna de las magnitudes x,y,z,...., son estadísticas y las resultantes no lo son. 3.6.1. Tratamiento estadístico. - En la medida de cierta magnitud física f, supongamos lo siguiente: a. Se ha tenido cuidado en eliminar los errores sistemáticos y solo existen errores causales. b. Las lecturas de las mediciones de cada una de las magnitudes se repitan para , siguiendo un mismo proceso: c. Se obtienen los valores promedios de cada una de las magnitudes. (11) d. El valor promedio de la magnitud física F, está dado por: (12) e. El error cuadrático medio de la magnitud F, está dado por: (13) f. El error estándar está dado por: (14) g. La magnitud física F, finalmente debe ser escrita de la siguiente forma:

h. La cantidad constituye el error absoluto y el error relativo está expresado por: (16) i. El error porcentual estará expresado por: (17) 3.6.2. Tratamiento no estadístico.- El problema que a continuación se plantea es un caso general. Sea ; se plantea la siguiente situación: a. Todas las magnitudes físicas x,y,z,...., se miden un número de veces no mayor a 9(n < 10), el error absoluto de la magnitud F se determina de la ecuación: (18) b. Todas las magnitudes x,y,z,....., se miden una sola vez, entonces el error absoluto de F está dado por: (19) c. Un grupo de cantidades se mide una sola vez, otro grupo un número de veces menor que 10 y lo que resta un número mayor que 10, entonces el error absoluto de F, se determina por: (20) IV. METODOLOGÍA 4.1) Para determinar la dimensión de la mesa a) Seleccionamos una dimensión de la mesa (largo, ancho o altura).

b) Ajustamos el hilo que sostiene la masa pendular a 1m de longitud, verificando dicho valor con la regla, registrando la lectura en la tabla 3. c) Desplazamos la masa pendular hasta la posición “c” aproximadamente 10 cm, midiendo en la forma horizontal, soltar dicha masa a partir del reposo. d) Con el cronómetro medimos el tiempo que demora el péndulo en dar 10 oscilaciones, registrando la lectura en la tabla 3. e) Repetimos el paso (d) por 9 veces y anotamos las lecturas en la tabla 3. f) Con los datos obtenidos en los pasos (d) y (e) determinamos el periodo de la masa pendular (T = 1/n). Tabla 3. Datos para determinar el periodo del péndulo (L=1m) n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t(s) 19.02 18.02 19.28 19.32 19.05 18.88 19.13 19.42 18. T(s) 1.902 1.802 1.928 1.932 1.905 1.888 1.913 1.942 1. 4.4) Para determinar la densidad de la masa pendular a) Con el micrómetro medimos por 6 veces el diámetro de la esfera del péndulo, registrando la lectura en la tabla 4. b) Con la balanza medimos por una sola vez la masa de la esfera del péndulo, registrando la lectura en tabla 4. Tabla 4. Datos para determinar la densidad de la masa pendular n 1 2 3 4 5 6 D(mm) 22.16 22.15 22.16 22.15 22.16 22. M(g) 48. 4.5 Para determinar el volumen del paralelepípedo a) Con el vernier medimos 2 veces cada una de las dimensiones (largo, ancho y altura) del paralelepípedo, registrando la lectura en la tabla 5. b) Con el vernier medimos por 10 veces las alturas y los diámetros de cada uno de los orificios cilíndricos del paralelepípedo, registrando la lectura en la tabla 5.

Tabla 5. Datos para determinar el volumen de un paralelepípedo N a(cm) b(cm) c(cm) d(cm) h(cm) D(cm) H(cm) 1 7.15 7.94 1.22 0.87 0.16 1.68 0. 2 7.17 7.94 1.22 0.82 0.17 1.69 0. 3 7.14 8.06 1.23 0.89 0.14 1.67 0. 4 7.16 7.95 1.21 0.87 0.16 1.68 0. 5 7.15 7.93 1.22 0.89 0.18 1.68 0. 6 7.15 7.96 1.22 0.86 0.13 1.63 0. 7 7.16 7.92 1.23 0.83 0.15 1.64 0. 8 7.16 8.07 1.29 0.86 0.14 1.67 0. 9 7.17 8.06 1.24 0.84 0.15 1.67 0. 10 7.16 7.94 1.25 0.87 0.17 1.69 0. 11 _ 0.89 0.17 1.68 0. V. CUESTIONARIO 5.1. Con los datos de la tabla 1, determinar la dimensión de la mesa con su respectivo valor absoluto porcentual.

1. tabulación de la longitud de la mesa: n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 L(cm) 60.9 61 60.8 61.1 60.6 60.8 60.5 60.7 60.7 61.2 61.1 60.
2. Procesamiento de datos y cálculo de error: medida directa a) Promedio

d) Error estándar e) Error absoluto f) Error relativo g) Error porcentual h) Valor verdadero 5.2. Con los datos de la tabla 2. Determine el volumen del cilindro con su respectivo valor absoluto y porcentual.

Tabla 2. Datos para determinar el volumen del cilindro n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D(mm) 22.1 23.5 22. 7

H(mm) 99.6 98.7 98. 5

a) Promedio b) Error cuadrático medio

5.3 Con los datos de la tabla 3, determine el periodo del péndulo simple con su respectivo valor absoluto y porcentual 20. Tabla 3. Datos para determinar el periodo del péndulo (L=1m) n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t(s) 19.02 18.02 19.28 19.32 19.05 18.88 19.13 19.42^ 18. T(s) 1.902 1.802 1.928 1.932 1.905 1.888 1.913 1.942^ 1.

5.4. Con los datos de la tabla 4, determine la densidad de la esfera pendular con su respectivo valor absoluto y porcentual. Tabla 4. Datos para determinar la densidad de la masa pendular n 1 2 3 4 5 6 D(mm) 22.16 22.15 22.16 22.15 22.16 22. M(g) 48.

ERROR RELATIVO

ERROR PORCENTUAL

VALOR VERDADERO

5.5 Con los datos de la tabla 5, determine el volumen del paralelepípedo ahuecado, con su respectivo valor absoluto y porcentual. Tabla 5. Datos para determinar el volumen de un paralelepípedo N a(cm) b(cm) c(cm) d(cm) h(cm) D(cm) H(cm) 1 7.15 7.94 1.22 0.87 0.16 1.68 0. 2 7.17 7.94 1.22 0.82 0.17 1.69 0. 3 7.14 8.06 1.23 0.89 0.14 1.67 0. 4 7.16 7.95 1.21 0.87 0.16 1.68 0. 5 7.15 7.93 1.22 0.89 0.18 1.68 0. 6 7.15 7.96 1.22 0.86 0.13 1.63 0. 7 7.16 7.92 1.23 0.83 0.15 1.64 0. 8 7.16 8.07 1.29 0.86 0.14 1.67 0.