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experiencia laboratorio fisica utfsm
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PRESENTACIN Y MANEJO DE DATOS EXPERIMENTALES
Laboratorios de Fsica, Universidad Tcnica Federico Santa Mara Campus Santiago
Objetivo
Introducir conceptos bsicos de errores al procesar datos
experimentales.
Objetivo Especficos
Realizar ejercicios propuestos para determinar una
magnitud fsica por medicin directa con su error.
Realizar ejercicios propuestos para determinar errores en
magnitudes fsicas por mediciones indirectas.
Entregar Resultados de manera formal.
Instrucciones
Antes de determinar una magnitud fsica en el laboratorio,
es necesario ejercitar el manejo de cifras significativas, as
como el anlisis estadstico y la interpretacin fsica de sus
resultados. Para esto realice esta gua de ejercicios con
ayuda del texto Anlisis y Teora del Error Experimental que se encuentra en la pgina del curso y la bibliografa
propuesta en ella.
Cada uno de los ejercicios se deber desarrollar en una hoja
de la planilla de clculo, debe procurar que la presentacin
permita un buen entendimiento de lo desarrollado, todos los
clculos deben realizarse sobre la planilla.
Ejercicio 1 Determinacin de Valor Promedio con su error
En primera instancia determinaremos el valor promedio y su
tolerancia con respecto a una sola magnitud.
Para determinar la constante de un resorte, un grupo de alumnos de Fsica, dejan oscilar un resorte con un objeto
colgando de una masa 0, 2500 0,0001[]. Con un cronmetro miden varias veces el periodo con que oscila el
sistema.. Datos que se representan a continuacin:
T [s] 1,21 1,23 1,24 1,22
1,28 1,25 1,20 1,19 1,19
1,23 1,22 1,18 1,22 1,20
Determine el valor promedio con su error de la magnitud del
periodo T. Recuerde utilizar los criterios de cifras significativas.
En base a los resultados obtenidos, calcule la constante del
resorte k con la ecuacin,
=2
2 (1)
En donde m es la masa del objeto, T el periodo de oscilacin
del sistema y k la constante del resorte.
Recuerde que todos los datos poseen incertidumbre, por lo
que es necesario realizar propagacin de error.
Calcule el error porcentual considerando que el valor terico
del resorte es 1,5 [N/m].
Ejercicio 2
Para determinar la aceleracin de gravedad, los estudiantes dejan caer una regla larga de sensibilidad
0,1[cm] y la agarran en un tiempo de 0, 50 0,01[] , midiendo la distancia que se desplaz esta regla, datos que
se presentan a continuacin
x [cm] 121,00 123,00 123,50 122,00
124,00 123,50 125,00 128,50 118,50
123,00 122,50 117,00 121,50 120,00
Determine el valor promedio con su error de la magnitud
x. Recuerde utilizar los criterios de cifras significativas.
En base a los resultados obtenidos, calcule la aceleracin de
gravedad con la ecuacin,
=2
2 (2)
En donde x es la distancia recorrida, g la aceleracin de
gravedad y t el tiempo de reaccin.
Recuerde que todos los datos poseen incertidumbre, por lo
que es necesario realizar propagacin de error.
Calcule el error porcentual considerando que el valor terico
de la aceleracin de gravedad es de 9.7938 [m/s2].
UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA
CAMPUS SANTIAGO
LABORATORIO FIS 000
PRIMER SEMESTRE 2015
Ejercicio 3 Grfica Lineal
Un cuerpo se comporta como MRUA. Se midi la velocidad
en diferentes tiempos, obtenindose la siguiente tabla de
valores
0,01[] 0,1 [/]
5,00 3,9
10,00 9,1
15,00 12,0
20,00 16,1
25,00 20,2
30,00 24,1
35,00 27,4
40,00 31,9
45,00 35,0
50,00 40,3
55,00 44,5
60,00 46,7
Grafique la velocidad en funcin del tiempo, obtenga la
ecuacin que los relaciona ajustando una tendencia.
Analice el significado fsico de los parmetros de la
ecuacin obtenida.
Qu velocidad debiese llevar al pasar 3 minutos?
Ejercicio 4
El siguiente experimento se realiz para verificar la ley de
Coulomb, la cual postula que la magnitud de la fuerza
elctrica con que interactan dos cargas es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia. Para esto, se
midi la fuerza con que interactan y la distancia que
separan dos cargas de 1[], obtenindose la siguiente tabla de valores.
0,1[] 1[]
10,0 9994
15,0 500
20,0 2558
30,0 1000
35,0 851
39,0 685
44,0 532
52,0 350
58,0 285
61,0 245
65,0 227
70,0 189
72,0 173
Genere una nueva tabla de datos llevando los valores al
sistema internacional de medidas, grafique la Fuerza
Elctrica en funcin de la distancia, ajuste una lnea de
tendencia.
Encuentre la relacin funcional que da cuenta del fenmeno
experimental.
Ayuda: Ley de Coulomb = 12
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