UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA QUMICA

CURSO: Laboratorio de Fsica I

GRUPO: 0G

PROFESOR: Lic. Csar Cabrera Arista

TEMA:

FECHA:5/09/2011

INTEGRANTES: Huaytn Fasabi, Jorge Ernesto020787g

SEMESTRE:2011 - B

2011

1.- INTRODUCCIONLa Fsica es una ciencia terica-experimental que busca dar explicaciones y soluciones a los fenmenos naturales y sus consecuencias para ello, es necesario cuantificar las variables (magnitudes fsicas) que intervienen en el fenmeno estudiado en el laboratorio.Cuando una magnitud fsica se mide varias veces, a travs de un patrn, se podra obtener valores diferentes, lo cual dificultaran determinar cual es el valor verdadero, ya que existe incertidumbre en la medidas.El objetivo de este informe es proporcionar las herramientas para una experimentacin, como evaluar los resultados obtenidos y como identificar las fuentes de los errores por si mismo, y de ser posible eliminarlos o hacer las correcciones que se requieran.2.- Objetivos Cuantificar el error en una medicin directa o indirecta. Uso correcto de los instrumentos de precisin. Determinar el error de medicin de los instrumentos de precisin. 3.- MATERIALES Y EQUIPOSLos materiales que se utilizan para este experimento son los siguientes: Calibrador de vernier o pie de rey.Es un instrumento de muy alta aproximacin, sirve para medir longitudes, tales como espesores, dimetros interiores y exteriores, profundidades, etc., con precisin de: una dcima o cinco centsimas de milmetro y de 1/128 in.; segn la unidad elegida.

La longitud medida con el calibrador se puede expresar como: d= a + b/n mm. De modo que:

d es el valor de la longitud medida ; a es la lectura expresada en milmetros desde el cero de la regla principal hasta el cero del nonio; b es el numero de divisiones que hay desde el cero del nonio hasta aquella divisin del nonio que coincida con una divisin de la regla principal. n es el numero de divisiones en el nonio. Regla metlica de 1m. Es un instrumento de medicin de longitudes. No tiene mucha precisin. Probeta graduada de 50ml. Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo en anlisis qumico, para contener o medir volmenes de lquidos de una forma aproximada. Es un recipiente cilndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el lquido con mayor facilidad.Las probetas llevan grabada una escala (por la parte exterior) que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud. Cuando se requiere una mayor precisin se recurre a otros instrumentos, por ejemplo las pipetas. Balanza de precisin.Empleadas en laboratorios cientficos son capaces de determinar el peso de pequeas cantidades de material con una precisin de una millonsima de gramo. Estos dispositivos estn encerrados en cajas de vidrio o plstico para evitar que las corrientes de aire o las variaciones de temperatura afecten a la pesada. Cuerpo cilndrico slido y homogneo.

Porcin de sustancia liquida.

4.- MODELO TEORICO.ERROREl error se define como la diferencia entre el valor verdadero y el valor obtenido experimentalmente. Los errores no siguen una ley determinada y su origen est en mltiples causas. Atendiendo a las causas que lo producen pueden clasificarse en dos grandes grupos: errores sistemticos y errores aleatorios.A) ERROR ALEATORIO

Los errores aleatorios no pueden predecirse y varan de signo y magnitud.Se evidencian cuando al realizar una serie de anlisis repetitivos de una misma muestra se obtienen resultados que oscilan alrededor de un valor central. A medida que aumentan las repeticiones, el efecto de los errores aleatorios sobre medidas que estiman el valor central, tiende a disminuir, dado que se compensan unos a otros. B) ERRORES SISTEMATICOSSon debidos a los efectos de la tcnica empleada, de la calibracin de los aparatos, del observador, y afectan de la misma forma el resultado. El papel del experimentador es encontrar esos errores, cuantificarlos y, si es posible, eliminarlos, haciendo las correcciones que se necesiten.Los principales errores sistemticos son:

Error en la calibracin de los aparatos. Producen escalas no exactas. Error de paralelaje. Cuando la escala no coincide con la magnitud que se mide. Por lo tanto, segn la posicin del observador, se leen diferentes graduaciones en la escala. Este error se presenta cuando se mide temperatura, o la velocidad de un auto por ejemplo. Error de cero. Este tipo de error aparece cuando el aparato esta desajustado y mide algo, cuando debera indicar cero. Esto se corrige ajustando el aparato o sumando o restando lo que esta desajustado, segn sea el caso, a la lectura del cero. Error en la eleccin del mtodo. Se presenta cuando se lleva a cabo la determinacin de una medida, mediante un mtodo que no es el idneo para el fin; por ejemplo, la medida del tiempo de cada de un objeto por mera inspeccin visual.

Como los errores sistemticos no son visibles de inmediato, es necesario estar alerta y recordar en todo momento la posibilidad que se presenten.

MedicinEs una tcnica de la cual se le asigna un nmero a una propiedad fsica como resultado de su comparacin con otra similar, usada como patrn, la cual se adopta como unidad. Toda medicin puede ser Directa o Indirecta.Medicin directa.- Es el valor que se obtiene directamente de la lectura de un instrumento de medicin. Ejemplo: medir la longitud usando una regla o una cinta mtrica, medir el tiempo usando un cronometro o un reloj, medir la masa usando una balanza, medir la temperatura usando u termmetro, etc. La medicin directa de una propiedad fsicaX queda completamente establecida cuando se escribe el resultado obtenido por medio de un numero x con su respectiva unidad y la precisin (error) &x de la medicin .Esto es:X = x &x.................. (1)En el caso de realizar solo una lectura con el instrumento, la precisin &x de la medicin se define como el mnimo valor de lectura del instrumento entre dos (error sistemtico) y adems se debe expresar en la mnima unidad de x.En general, en la mayora de los experimentos casi siempre se realizan N mediciones de una misma cantidad fsica, por lo que se tiene x1, x2, x3,....., xN valores. Entonces al tomar en cuenta la ecuacin (1), x viene a ser valor promedio de las N mediciones directas y &X es la precisin de la medicin, esta contiene el error del instrumento (error sistemtico) y el error de dispersin(eD) de las N mediciones directas. En este caso la precisin de la medicin se calcula con la siguiente formula:X 2 = (eS)2+ (eD)2................. (2) El error de dispersin eD se calcula usando la siguiente formula:(ED) 2 = (x x1) 2 N (N 1) . (3)Medicin indirecta.- Es el valor que se obtiene al realizar una serie de operaciones con los resultados de una medicin directa. Ejemplos: medir el permetro de un triangulo, medir el volumen de un cubo slido, medir la densidad de una sustancia al dividir la masa entre el volumen, etc. En este caso la medicin indirecta queda bien establecida cuando el resultado se describe por medio de un nmero con su unidad y la precisin de la medicin anlogamente a la ecuacin (1). Esto es:P = p &p permetroV = v &v volumen = & densidad

En toda medicin indirecta la precisin (error) del resultado depende de la precisin del instrumento y del tipo de operacin que se realice con las mediciones directas. En este sentido para las operaciones mas comunes en una medicin indirecta existen formulas establecidas, as se tiene:Error en la suma o resta.- Consideremos dos propiedades fsicas que se han medido en forma directa x &x, e y &y. Al sumar o restar estas mediciones directas se obtiene una propiedad fsica f y la precisin (error) del resultado de la operacin se obtiene a partir de la siguiente formula:f = x + y&f = (&x)2 + (&y)2f = x yError en la divisin o producto.- Consideremos dos propiedades fsicas que se han medido en forma directa x &x, e y &y. Al dividir o multiplicar estas mediciones directas se obtiene una nueva propiedad fsica f y la precisin (error) del resultado de la operacin se obtiene a partir de la siguiente formula:f = x.y&f = f (&x/x)2+ (&y/y)2f = x/y Error en el producto de potencias.- Consideremos dos propiedades fsicas que se han medido en forma directas x &x, e y &y.

Al realizar el producto de potencias de estas mediciones directas se obtiene una nueva propiedad fsica f y la precisin del resultado obtenido de realizar la operacin se puede determinar por medio de la siguiente formula:F = k(x)n (y) m &f = f n2 (&x/x)2+m2 (&y/y)2

5.- ANALISIS Y RESULTADOS NUMERICOSProcedimiento:

1. Determinar el error sistemtico de los siguientes instrumentos:

Regla metlica0.05 mm medida10cm 0.25 mm medida