Practica 1 mecanica clasica esiqie
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LABORATORIO DE MECÁNICA CLÁSICA
PRÁCTICA No.1
MEDICIONES.
I. OBJETIVO GENERAL:
El alumno será, capa !e apl"car el m#$o!o !e me!"c"%n !"rec$a e "n!"rec$a, as& como
"!en$"'car ( !")erenc"ar $os $"pos !e errores e*"s$en$es en las me!"c"ones, u$"l"an!o
!"+ersos "ns$rumen$os !e me!"c"%n.
II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1. Reconocer la "mpor$anc"a !e u$"l"ar $#cn"cas, apara$os e "ns$rumen$os !e me!"c"%n
a!ecua!os.
. -$"l"ar !")eren$es "ns$rumen$os !e me!"c"%n para !e$erm"nar una ser"e !o moul!ao
!e manera !"rec$a.
. Comparar $res "ns$rumen$os !e me!"c"%n /ue el alumno selecc"one, para !e$erm"nar
el más prec"so u$"l"an!o el M#$o!o !e Incer$"!um0re Rela$"+a.
. I!en$"'car los errores /ue se presen$an al real"ar las me!"c"ones, para e+"$arlos.
2. Reconocer la "mpor$anc"a !e po!er calcular !")eren$es can$"!a!es )&s"cas per s"
M#$o!o !e Me!"c"%n In!"rec$a 3a par$"r !e o$ras can$"!a!es me!"%les4.
6 . -$"l"ar !")eren$es "ns$rumen$os !e me!"c"%n para !e$erm"nar e5 +alor !e !")eren$es
can$"!a!es )&s"cas !e manera "n!"rec$a.
III. MATERIAL Y EQUIPO: "
6 7le*%me$ro
6 Escal&me$ro
6 Re8la !e ma!era !e 9:cm.
6 ;em"er
6 Rec"p"en$e para enla$ar.
6 Pro0e$a ( +aso !e prec"p"$a!os 3con 8ra!uac"%n4
6 Sus$anc"a l"/u"!a 3A8ua4
- \ \ S
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LABORATORIO DE MECÁNICA CLÁSICA
I;. INTROD-CCI=N TE=RICA>
Al $ra$ar !e compren!er el mun!o /ue nos ro!ea, los "n+es$"8a!ores 0uscan encon$rarrelac"ones en$re can$"!a!es )&s"cas. Los c"en$&'cos $ra$an en 8eneral !e e*presar !"c?as
relac"ones en )orma cuan$"$a$"+a, ?ac"#n!ose necesar"o lle+ar a ca0o me!"c"ones
e*per"men$ales cu"!a!osas, cu(os resul$a!os suelen !escr"0"rse con n@meros,
La me!"c"%n !e cual/u"er can$"!a! se lle+a a ca0o a par$"r !e un pa$r%n, o un"!a! !e la
m"sma espec"e, ( #s$a un"!a!. s"empre se !e0e espec"'car un$o con el +alor num#r"co !e la
can$"!a!.
Cuan!o se $ra0aa con Le(es o ecuac"ones es mu( "mpor$an$e usar un conun$o cons"s$en$e
!e un"!a!es A $ra+#s !e los aos se ?an usa!o +ar"os s"s$emas !e un"!a!es. En laac$ual"!a! uno !e los más emplea!os en $o!o el mun!o es el S"s$ema In$ernac"onal !e
Me!"!as 3SI4.
Al8unas can$"!a!es )&s"cas son $an 0ás"cas /ue solo po!emos !e'n"rlas !escr"0"en!o la
)orma !e me!"rlas, es !ec"r con una !e'n"c"%n opera$"+a, eemplos !e ellos son me!"r una
!"s$an!a con una re8la, o un lapso !e $"empo con un cron%me$ro. En o$ros casos !e'n"mos
una can$"!a! )&s"ca !escr"0"en!o la )orma !e calcularla a par$"r !e o$ras can$"!a!es me!"%les.
Ac$ualmen$e las me!"c"ones e*ac$as son par$e "mpor$an$e !e la 7&s"ca, pero n"n8una $"ene
pre!s"%n a0solu$a, ?a( una "ncer$"!um0re aso!a!a con ca!a me!"c"%n /ue sur8e por
!"+ersos mo$"+os como> los errores, las e/u"+oca!ones, las $#cn"cas o proce!"m"en$os
emplea!os al lle+ar a ca0o las me!"!ones, la e*ac$"$u! l"m"$a!a !e $o!o "ns$rumen$o !e
me!"!%n ( la "ncapa!!a! !e "n$erpre$ar un "ns$rumen$o más allá !e !e$erm"na!a )racc"%n !e
la m&n"ma !"+"s"%n !el m"smo.
Can$"!a! )&s"ca. N@mero emplea!o para !escr"0"r cuan$"$a$"+amen$e un )en%meno )&s"co.
E r r o r e s e n l a s me!"!as.Como an$er"ormen$e se men!on%, 8eneralmen$e al real"ar una me!"!%n se come$en
!")eren$es errores. No !e0en con)un!"rse los errores con las e/u"+ocac"ones.
Los errores /ue se pue!en come$er en el momen$o !e real"ar una me!"!%n, pue!en ser
!e0"!o a )ac$ores o causas, !e es$ás po!emos sealar los s"8u"en$es eemplos>
a4 )c) Tor !e la pos"!%n !el cero en la escala.
04 Error por e)ec$o !e cons$ruc!%n !el apara$o.
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LABORATORIO DE MECÁNICA CLÁSICA
c4 Error por !e)ec$os en la 8ra!uac"%n.
!4 Error por $empera$ura.
e4 Error al colocar el "ns$rumen$o en el pun$o !e par$"!a.
)4 Error en me!"c"ones consecu$"+as.84 Error !e lec$ura o aprec"ac"%n.
?4 Error !e paralae.
De los eemplos an$er"ores po!emos !ec"r /ue se !e0en a $res causas>
La "mper)ecc"%n !e los apara$os c%n los cuales se real"an las me!"!as.
La "mper)ecc"%n !e los sen$"!os !el opera!or.
Las c"rcuns$anc"as en el me!"o !e las cuales se +er"'ca el e*per"men$o.
De acuer!o con la cons$anc"a o +ar"a0"l"!a! !e los errores, es$os pue!en ser>
a4 Error A0solu$o.
04 Error Rela$"+o.
c4 Error Me!"o.
De'n"c"%n !e concep$os /ue son "mpor$an$e $ener en cuen$a para un 0uen $ra0ao
e*per"men$al.
1. Me!"!a. Es la e*pres"%n compara$"+a !e las !"mens"ones o can$"!a!es. Proporc"%n o
correspon!enc"a !e una cosa con o$ra, las me!"!as pue!en ser6 E*ac$a son el resul$a!o !e con$ar.
6 Apro*"ma!a es es$a0lecer una apro*"mac"%n.
. E/u"+ocac"ones al me!"r. En $#rm"nos 8enerales pue!en ser
F a4 Error es el 8ra!o !e !es+"ac"%n !e una me!"!a )&s"ca con respec$o al +alor
acep$a!o como real.
04 E/u"+ocac"%n "n!"ca !escu"!o por par$e !el /ue e)ec$@a la me!"!a.
. Prec"s"%n !e una me!"!a. Se pue!en !e$erm"nar en>
a4 E*ac$"$u! represen$a el 8ra!o !e apro*"mac"%n al +alor acep$a!o en una
me!"!a )&s"ca.
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04 Prec"s"%n es un $#rm"no $#cn"co ( se !e'ne como la un"!a! !e me!"!a
usa!a. Es la concor!anc"a en$re +ar"as me!"!as o0$en"!as.
MGTODO PARA LA DETERMINACI=N DE LA INCERTID-MBRE RELATI;A.
Es$e M#$o!o ma$emá$"co se apl"ca para po!er !e$erm"nar cual es el "ns$rumen$o !e
me!"c"%n /ue repor$a me!"!as con una ma(or prec"s"%n, para lo /ue se !e0en se8u"r los
s"8u"en$es pasos>
1. De$erm"nar el prome!"o ar"$m#$"co !e una ser"e !e me!"!as.
Don!e> H me!"!a
n no. !e
e+en$os
H prome!"oJ
ar"$m#$"co
. La !es+"ac"%n D !e una ser"e !e me!"!as se calcula por la !")erenc"a !e la me!"!a Hel
prome!"o es$o es>
. La !es+"ac"%n a0solu$a Da0, se !e$erm"na por el +alor !e la !es+"ac"%n D e*en$a !e
s"8no.
. La Incer$"!um0re a0solu$a -0", es el +alor ma(or !e la !es+"ac"%n a0solu$a DK>.
2. La Incer$"!um0re rela$"+a IR se o0$"ene !e !"+"!"r la la0s en$re el prome!"o an$m#$"co H.
9. El "ns$rumen$o /ue repor$a las me!"!as con ma(or prec"s"%n es a/uel ue su
Incer$"!um0re Rela$"+a es menor, + /ue por lo $an$o será el más con'a0le o con ma(or
prec"s"%n.
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;. 6 DESARROLLO EHPERIMENTAL>
EHPERIMENTO 1. MGTODO DE MEDIDA DIRECTA
1. Se re/u"ere conocer la al$ura !e las mesas !el la0ora$or"o.
. Para o0$ener una ser"e !e me!"!as, m"!e 2 +eces con ca!a uno !e los "ns$rumen$os
3e*%me$ro, escal&me$ro ( re8la4, aprec"an!o en sus lec$uras ?as$a la m&n"ma
8ra!uac"%n. Ano$e sus resul$a!os en las $a0las 1, ( , se8@n correspon!a.
. De$erm"ne cual es el "ns$rumen$o !e ma(or prec"s"%n, apl"can!o el M#$o!o para "a
!e$erm"nac"%n !e la Incer$"!um0re Rela$"+a !e una Ser"e !e Me!"!as.
. Compare los resul$a!os o0$en"!os !e las "ncer$"!um0res rela$"+as !e los $res
"ns$rumen$os, e "n!"/ue cuál "ns$rumen$o $"ene ma(or prec"s"%n para real"ar la
me!"!a /ue se re/u"ere Ela0ore sus o0ser+ac"ones ( conclus"ones.
TABLA No. 1 37le*%me$ro4
PROMEDIO
H
SERIE
H
MEDICI=N D D a$s
Incer"
A0solu$a
Incer"
Rela$"+a.
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TABLA No. 3Esca&&me$ro4
TABLA No. 3Re8la4
Cuál )ue el "ns$rumen$o !e ma(or prec"s"%n Qus$"'/ue su respues$a.
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M T O ! O ! EM E ! I C I N
V A L O R E S
VARIABLES !IRECTO IN!IRECTOINSTRUMENTO
7ORM-LA
!IAMETRO
RA!IO #
PROFUN!I!A!
O ALTURA
LABORATORIO DE MECÁNICA CLÁSICA
E$PERIMENTO %& ME!I!A IN!IRECTA&
La s"8u"en$e ac$"+"!a! pue!e a(u!ar a con+encer a los es$u!"an$es /ue las
!e$erm"nac"ones "n!"rec$as son m#$o!os "mpor$an$es para o0$ener una "n)ormac"%n
prec"sa.
1. Anal"ce el s"8u"en$e pro0lema> En una empresa !e pro!uc$os enla$a!os, se sa0e /ue con
una m&n"ma +ar"ac"%n !e $empera$ura ma(or a : C $ el con$en"!o !e la la$a pue!e
aumen$ar su +olumen en un ran8o !e 1 !el +olumen $o$al, por lo cual se neces"$a
conocer cuál es elJmá*"mo +olumen !e pro!uc$o con /ue !e0e llenarse ca!a la$a.
I!en$"'/ue cuales son las +ar"a0les /ue se neces"$an conocer, !e$erm"nan!o el m#$o!o !e
. El"a "ns$rumen$o> !e me!"c"%n /ue us$e! p"ense son los más a!ecua!os para
real"ar las me!"c"ones 3!e acuer!o al ma$er"al /ue se le proporc"one4
. Real"ce las me!"!as necesar"as ( ano$e los +alores en la $a0la .
2. Plan$ee un mo!elo para e)ec$uar una me!"c"%n !"rec$a u$"l"an!o !e la s"8u"en$e l"s$a !e
ma$er"al, el /ue !es!e su pun$o !e +"s$a sea el más con+en"en$e para $ra0aar.
;ern"er
Rec"p"en$e para enla$ar
Pro0e$a ( +aso !e prec"p"$a!o 3con 8ra!uac"%n4.
Sus$anc"a l"/u"!a 3A8ua4
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LABORATORIO DE MECÁNICA CLÁSICA
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AREAB A S E
VOLUMEN'TOTAL
( VML)92% U
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TA B L A N o & *
V;ML. ;olumen má*"mo !e pro!uc$o /ue pue!e con$ener ca!a la$a.
. Calcu)e el !e error, u$"l"an!o la s"8u"en$e )%rmula>
+E, Valor -e.r/0o ( Valor e12er/3en-al $ 455
Valor -e.r/0o
No$a> La )%rmula an$er"or !e0erá $enerla s"empre presen$e, (a /ue le será !e u$"l"!a! !uran$e
$o!o el curso.
TABLA No& 6
;ML. ;olumen má*"mo !e pro!uc$o /ue pue!e con$ener ca!a la$a.
C - E S T I O N A R I O
1. De'na 0re+emen$e la "mpor$anc"a !e las me!"c"ones !"rec$as e "n!"rec$as .
. u# e
s me!"r
. Menc"one por lo menos aspec$os rele+an$es /ue !e0erá $ener en cuen$a al lle+ara ca0o una me!"c"%n.
. E*pl"/ue por/u# los resul$a!os !e las me!"c"ones sonapro*"ma!os ( no e*ac$os.
2. Cuál es la !")erenc"a en$re una me!"c"%n !"rec$a ( uname!"c"%n "n!"rec$a
MEDICION DIRECTAAGUA
INDIRECTACALIBRADOR
;ERNIER
E
; TOTAL
W;ML