MECANICA ANALITICA - CURSO 2011

Practica de laboratorio Nro. 0

Reconocimiento de instrumental.

1 Introduccion.

El acto de medir una longitud consiste en comparar cierta longitud incognita, con una unidad previa-mente establecida llamada patron de medicion. El mismo criterio puede utilizarse para cualquier otrotipo de magnitud fısica, pero por simplicidad, nos referiremos aquı a la medicion de longitudes. Lospatrones de medicion son de caracter convencional, y se definen mediante protocolos muy precisos,aunque claramente reproducibles en laboratorios adecuados. La transferencia de la unidad patrona cada instancia de medicion se realiza mediante los instrumentos de medicion. En tal sentido, losinstrumentos son intermediarios entre el patron y el objeto a medir. El proceso en que se compara elinstrumento con el patron se llama calibracion. Luego, un instrumento calibrado esta en condicionesde tomar parte en una medicion.

Un intrumento ideal serıa aquel que nos permitiera conocer la medida incognita con total precisiony exactitud. Pero la practica nos indica que toda medicion esta afectada por una incerteza llamada”error”. Por tanto, cualquier medicion que se realice en el contexto del laboratorio, sera completa solosi, ademas del valor arrojado por los instrumentos, esta acompanada por la correspondiente estimaciondel error.

La precision de un instrumento se caracteriza por la pequenez del error que arroja en sus medi-ciones. Sin empbargo, no es garantıa de exactitud en los valores; cuando medimos, interactuamos conel objeto de estudio generando perturbaciones que enmascaran los valores verdaderos.

2 Objetivos.

En el reconocimiento de instrumental propuesto en este trabajo de laboratorio, tenemos como obje-tivo que el estudiante conozca instrumentos basicos de medicion de longitudes, comprenda su fun-cionamiento y observe los cuidados inherentes a la delicadeza de cada uno de ellos. Para esto, el estu-diante tendra la posibilidad de medir diversos objetos con los siguientes instrumentos: cinta metrica,calibre, micrometro y comparador.

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3 Escalas tipo Vernier.

El instrumento mas tıpico dotado de escalas Vernier es el calibre1. Este instrumento permite lamedicion de espesores, huecos y profundidades, mediante sus diversos modos operativos. La medicionse realiza a partir del desplazamiento de una escala movil sobre otra fija. En la figura mostramos unejemplo en que la escala movil tiene 50 divisiones repartidas en una longitud en la que la escala fijatiene 49. Este tallado de las escalas permite la medicion en dos etapas:

a) Una medicion directa en milımetros, observando la posicion sobre la escala fija del cero de laescala movil. En el ejemplo la medida directa es 12 milımetros.

b) Una medicion indirecta observando la coincidencia de una lınea de la escala movil con una lıneade la escala fija. El valor indicado en la escala movil para la lınea coincidente en el ejemplo nos diceque la medida es 12, 44 milımetros. Aquı puede observarse que la precision del instrumento es de 0, 02milımetros, que resulta de dividir 1 milımetro entre las 50 divisiones de la escala movil.

0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1Esta denominacion podrıa resultar algo vulgar respecto de los nombres sugeridos en la bobliografıa, tales como ”pie

a coliza” o ”pie de rey”. Sin embargo optamos por llamarlo ”calibre” en homenaje al taller mecanico, ambito natural de

su existencia y origen de tal denominacion.

2

4 Escalas tipo Palmer.

Esta es la escala que poseen los tornillos micrometricos, o simplemente ”micrometros”. Tambienconsiste en la combinacion de una escala fija y otra movil que rota alrededor de la primera a la vezque avanza sobre ella. La escala movil se encuentra montada sobe un tornillo tallado con muy altaprecision, por lo que el instrumento debe tratarse con suma delicadeza. La secuencia de mediciontiene dos partes.

a) Una medicion directa de los milımetros, observando la ultima lınea descubierta de la escala fija.En el ejemplo de la figura la medida directa es 32 milımetros. Observe que la escala del ejemplo tienedivisiones cada medio milımetro, por lo que la apreciacion directa permite ese grado de precision.

b) Una medicion indirecta observando la coincidencia de una lınea de la escala movil con la refe-rencia (lınea de base en la escala fija). En el ejemplo la medicion indica 32, 34 milımetros. Cuando laescala movil gira una vuelta completa, avanza 0, 5 milımetros, recorriendo 50 divisiones. Esto indicaque la precision es de 0, 01 milımetros.

En el esquema se ha desplegado la escala movil para tener una imagen completa de la misma.Recuerde que dicha escala esta tallada sobre un cono (ver fotografıa).

3

0 1 2 3

10

20

30

40

50

4