Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez Laboratorio de Física Fundamento de Física Práctica # 6 Mediciones

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1 Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez Laboratorio de Física Fundamento de Física Práctica # 6 Mediciones I. Introducción. A partir del desarrollo el concepto de número, el hombre tuvo la necesidad de medir. Las primeras mediciones estuvieron relacionadas con la masa, la longitud y el tiempo y, posteriormente, las de volumen y ángulo. La medición es la acción y efecto de medir. Esta acción consiste en comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de conocer cuántas veces la segunda está contenida en la primera. En las primeras mediciones se utilizaba el pie, el palmo, el brazo, etc. Se comparaban masas de acuerdo con la sensibilidad muscular o se medían distancias relacionándolas con el tiempo empleado para recorrerlas. La necesidad de crear un Sistema de Mediciones surgió en la época de la Revolución Francesa (1789), durante la cual, los científicos se dieron a la tarea de determinar patrones que permanecieran estables en la naturaleza, que estuvieran conectados unos con otros, y que fuera decimal. Errores de medición. Una de las principales características de la experimentación es el error. Este puede ser ocasionado por fallas en los instrumentos de medición, errores humanos, errores debido a los factores ambientales, etc. Estos se deben prever y evitar al máximo. Una de las técnicas utilizadas para minimizar el efecto de los errores de medición es efectuar varias mediciones y calcular un promedio. El error se calcula por medio de la media obtenida menos el valor calculado.

2 II. III. IV. Objetivos de la Práctica. Conocer el funcionamiento de herramientas de medición disponibles en la actualidad, como cintas métricas, cronómetros, termómetros, vernier, multímetros, etc. Material. Cubos, cilindros y esferas de diferentes materiales 4 vasos conteniendo diversos materiales (algodón, cuentas, canicas, cubos de madera, piedras, arena, etc.) 1 pista metálica 1 carrito dinámico Vernier Cinta métrica Cronómetro Termómetro 1 balanza Procedimiento 1. Utiliza el vernier para medir el diámetro, la altura, la longitud, según corresponda, del cubo, el cilindro y la esfera. a) Con estas medidas calcula: Área de una cara = longitud x altura Volumen = longitud x altura x profundidad Área de la base A = πr 2 Volumen V = πr 2 h Volumen V = 4 3 πr3

3 b) Coloca cada una de las figuras en un recipiente graduado y observa el volumen de agua que estas desplazan (en ml). Esta es otra forma de medir el volumen, inventada por el científico Arquímedes. Esta será la medición experimental: Ve cubo 1 = Ve cubo 2 = Ve cilindro = Ve esfera 1 = Ve esfera 2 = c) Calcula el porcentaje de la diferencia entre los valores obtenidos experimentalmente (Ve) y los calculados teóricamente (Vt). Usa la siguiente ecuación: a % Diferencia a % diferencia cubo 1 = e e - a a 2 t t % diferencia cubo 2 = % diferencia cilindro = % diferencia esfera 1 = % diferencia esfera 2 =

4 2. Densidad. Utiliza una balanza para medir la masa de los cubos, esferas y cilindros del paso anterior. Divide la masa entre el volumen para calcular la densidad de cada uno de los materiales. Investiga en una tabla de densidades el material de cada una de las figuras. Cubo 1 Masa Volumen densidad material Cubo 2 Cilindro Esfera 1 Esfera 2 3. Coloca los 4 vasos conteniendo diversos materiales en una línea. Introduce los dedos de tu mano a cada vaso y ordena de mayor a menor de acuerdo a la temperatura de cada uno de los materiales. Utiliza los signos mayor que >, menor que >, o igual =, entre los rectángulos. 4. Ahora mide la temperatura de cada material utilizando un termómetro. Ordena de nuevo, de mayor a menor temperatura.. Utiliza los signos mayor que >, menor que >, o igual =, entre los rectángulos.

5 Escribe tus observaciones y da una explicación científica de tus resultados. 5. Coloca un carrito sobre la pista metálica, y empuja el carrito. Utiliza la cinta métrica y el cronómetro para calcular la velocidad promedio. Mide 5 veces y calcula el promedio. v = d t V. Análisis de los resultados Preguntas. 1. Cómo son los porcentajes de diferencia entre los valores calculados y los experimentales en el experimento 1? 2. Los valores que obtuviste, se consideran aceptables para decir que tu experimentación es válida? Investiga y Explica

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