Práctica 1

Medición de Dimensiones Fundamentales

Rojas Marcos Ana LidiaVázquez González Laura AliciaNiño Ramírez Francisco MiguelRodríguez Rodríguez César Alejandro

Grupo: 15

INTRODUCCION

Para poder realizar ésta práctica es necesario tener conocimientos previos del significado de estos conceptos por lo que primero debemos tener en cuenta el conocimiento de estos para poder realizar las actividades, saber utilizar las fórmulas necesarias para poder comprobar lo que ya sabemos. Sabiéndolas utilizar de una manera y entenderlas.

Magnitud:

La noción de magnitud está inevitablemente relacionada con la de

medida. Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectos

observables de un sistema físico que pueden ser expresados en forma

numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o

atributos medibles. Es toda propiedad de los cuerpos que se puede

medir.

La longitud, la masa, el volumen, la fuerza, la velocidad, la cantidad de sustancia son ejemplos de magnitudes físicas.

Medir:

Es comparar la magnitud con otra similar, llamada unidad, para

averiguar cuántas veces la contiene. La idea de medición, de medida,

es comparativa. Medir algo, en el caso más sencillo, es determinar

cuántas veces una cierta unidad o patrón de medida, cabe en el

objeto a medir. Una escala puede concebirse como un continuo

de valores ordenados correlativamente que admite un punto inicial y

otro final.

Unidad: 

Es una cantidad que se adopta como patrón para comparar con ella

cantidades de la misma especie. Ejemplo: Cuando decimos que un

objeto mide dos metros, estamos indicando que es dos veces mayor

que la unidad tomada como patrón, en este caso el metro.

Longitud:

Magnitud física  que permite marcar la distancia que separa dos

puntos en el espacio, la cual se puede medir, de acuerdo con El

Sistema Internacional, valiéndose de la unidad metro.

Tiempo:

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o

separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas

sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el

estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante

en el que X registra una variación perceptible para un observador (o

aparato de medida). El tiempo permite ordenar los sucesos en

secuencias.

Masa:

La masa, en física, es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.1 Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar.

Fuerza:

En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas . Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa con el símbolo: N 

Elongación:

Por extensión, en la física se define la elongación como el cambio del valor de una magnitud física con respecto a su valor de equilibrio.

La elongación se refiere comúnmente a los sistemas oscilantes, tanto materiales (ejemplo, masa sujeta a un muelle) como inmateriales (oscilaciones electromagnéticas).

Así, en el caso de las oscilaciones de una masa sujeta a un muelle, la elongación se define como la posición o separación de la masa (o el alargamiento/acortamiento del muelle) con respecto a suposición de equilibrio. La elongación se mide en unidades de longitud (metros, en el Sistema Internacional).

OBJETIVOS

Medición de dimensiones Mecánicas fundamentales: Longitud, Tiempo, Masa y Fuerza.

Elaboración de gráficas tiempo-posición para un cuerpo que se deslice sobre una rampa.

Elaboración de la gráfica elongación-fuerza para resortes que se sujeten a deformaciones.

Análisis de situaciones de equilibrio mecánico respecto a configuraciones en las que se usen resortes.

DESARROLLO

El profesor nos explico que la práctica se dividía en 3 actividades.

La primera actividad consistió en colocar dos sensores en el riel de aire a una distancia de un metro entre ellos, para poder medir el tiempo que tardaba en pasar por esos sensores, que es una distancia constante.Después se enciende la compresora y colocamos el dispositivo de metal que se va deslizando solito a diferentes tiempos, esto lo repetimos 10 veces y anotamos diferentes resultados haciendo una tabla 1. Luego sin apagar la compresora, quitamos los sensores y esta vez, en vez de tener una distancia constante, tuvimos un tiempo constante y ya nosotros veíamos que distancia recorría el dispositivo, al igual que antes los repetimos por 10 veces y anotamos distintos resultados aproximados haciendo la tabla 2.

La segunda actividad consistió en una caja rectangular de madera, en la que le colocábamos uno de los extremos de uno de los dos distintos tipos de resortes que se nos proporcionó en un hilo que salía de caja de madera, y en el otro lado del resorte colocamos un dinamómetro.En la caja había unas mediciones en centímetros en un papel movible y en el dinamómetro mediciones en Newtons, entonces los hacíamos coincidir en cero para que pudiéramos observar cuanto es la elongación del resorte en centímetros con respecto al dinamómetro, que es la fuerza. Esto lo hicimos hasta donde llegará el resorte, y anotamos nuestros resultados. Después lo repetimos con el segundo resorte.

Y por último la ultima actividad, tenemos un marco metálico en el que le colocamos dos cuerdas cada una en los extremos superiores, en cada le colocamos 2 resortes respectivamente y luego otra cuerda que une ambos extremos de los resortes, medimos ambos resortes y luego colocamos en la mitad de la cuerda que unos a los resortes, un peso de 500 gr. Y medimos la deformación de los resortes.

RESULTADOS

1. Con los datos consignados en la tabla no.1 y no.2 elabore las gráficas correspondientes (t-d)

Tabla No. 1

Distancia constante: d= 100 cmEvento 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Tiempo

(s)

5.0564 5.1004 5.1216 5.0405 5.0614 5.0169 5.0579 5.0077 5.0207 5.0242

Gráfica No. 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1064

66

68

70

72

74

76

78

80

Tabla No. 2

Tiempo constante: 5sEvento 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Distancia (cm)

78 72 76 75 77 79 75 70 78 73

Gráfica No.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1064

66

68

70

72

74

76

78

80

2. Estime la incertidumbre para el tiempo y para la distancia. La incertidumbre puede cuantificarse como el máximo de todos los valores absolutos de la diferencia del valor promedio y cada valor registrado.

Incertidumbre distancia=1 metro Promedio=5.050775.0564 5.1004 5.1216 5.0405 5.0614 5.0169 5.0579 5.0077 5.0207 5.0242

0.00563 0.04963 0.07083 0.01027 0.01063 0.03387 0.00713 0.04307 0.03007 0.02657

Incertidumbre tiempo=5 segundos Promedio=75.378 72 76 75 77 79 75 70 78 73

2.7 3.3 0.7 0.3 1.7 3.7 0.3 5.3 2.7 2.3

3. Con los datos consignados en la tabla no. 3, elabore las gráficas correspondientes. Emplee el método de los mínimos cuadrados

para establecer las expresiones analíticas que muestren a la fuerza como función de la elongación para cada resorte.

Tabla no. 3

Primer Resorte Segundo ResorteEvento Elongación

cmFuerzaN

Elongacióncm

FuerzaN

1 1 1 2 12 2.5 2 4.5 23 3.8 3 7.4 34 5 4 9.5 45 6.5 5 - -6 8 6 - -7 9.3 7 - -

Gráfica No.3

Primer Resorte

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

1

2

3

4

5

6

7

8

f(x) = 0.724785407725322 x + 0.262178111587983

Resorte 1

Elongación-Centímetros

Fuer

za-N

ewto

ns

Segundo resorte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

f(x) = 0.392338585109669 x + 0.204819277108435

Resorte 2

Elongación

Fuer

za

4. En la actividad 3, observe que las fuerzas que actúan sobre el punto C forman un sistema de fuerza en equilibrio. Determine

las magnitudes y las direcciones de las fuerzas a partir de los datos registrados.

5. Por otra parte deduzca analítica o gráficamente, las magnitudes de las fuerzas que ejercen los resortes en el punto C. Considérese g=9.78 m/s2

6. Compare las magnitudes de las fuerzas obtenidas en la pregunta 4 con las magnitudes obtenidas en la pregunta 5. ¿Qué concluye?

CONCLUSIONES

Rojas Marcos Ana Lidia:Pude observar cómo es que tenemos en cuenta algunos tipos de mediciones, no tan exacto sino por medio de análisis, ya que en los cálculos es que nos damos cuenta de nuestros errores, teniendo en base los conocimientos adquiridos en clase teórica para poder ver transformaciones o tipos de medida que tomamos en cuenta. Como lo tomamos en masa, tiempo, fuerza y longitud que fueron los que hemos visto, como lo fue en el resorte para la fuerza y por el peso del objeto en masa, los sensores en el tiempo y la longitud de avance en los sensores, o el método analítico que medimos la distancia de los plumines al pizarrón.

Vázquez González Laura AliciaEn conclusión creo que esta práctica es muy útil para iniciar ya que nos ayuda a entender lo primero que vimos en nuestra clase de estática que son los movimientos y las deformaciones, al igual que la mediciones de longitud, masa, tiempo y fuerza, y el principio de los sistemas de fuerzas. Y nos ayuda a utilizar diversas herramientas para ver mas haya del salón de clase.Cumple con todos los objetivos que se planea en el principio.

Niño Ramírez Francisco MiguelEl realizar la práctica como tal estuvo sencilla, lo difícil son los cálculos y las comprobaciones, se debe de tener cuidado porque aparentemente es fácil, pero tiene su grado de dificultad. En lo personal me dí cuenta de que no se puede repetir un mismo evento, por ejemplo la distancia de recorrido no va a ser la mima en un determinado tiempo, ni el tiempo va a ser el mismo para recorrer una distancia, por ello nos vemos en la necesidad de sacar promedios y así tener un dato un poco mas fiable y aplicable para todo. Es muy necesario tener en cuenta que los experimentos realizados en el

laboratorio pueden arrojar datos y pueden ser casos particulares que pocas veces se ven en la teoría.

Rodríguez Rodríguez César AlejandroEn esta sesión dentro del laboratorio, nos dimos cuenta que no es fácil estar midiendo, ya que como humanos podemos cometer errores, pero tenemos herramientas que nos permiten ser exactos, por ejemplo los sensores, que aunque las mediciones que hizo no son casi exactas, son mejores que las que un humano por mucho. Dentro del laboratorio se usaron cosas que yo nunca había manipulado, lo que me hace ver que uno de los objetivos que tiene el laboratorio es ampliar la visión y no quedarse solo con lo que se vio en clase.