Prácticas de Laboratorio

 

Practica 1: MEDIDA DE LONGITUDES, MASAS Y TIEMPOS

 

Objetivos:

Aprender a utilizar distintos instrumentos de uso común en la medida de tres magnitudes fundamentales: longitud, masa y tiempo.

 

Material

• Calibre o pie de rey

• Palmer o micrómetro

• Balanza de laboratorio

• Cronómetro digital

• Piezas de materiales y formas diversas

• Péndulo

 

Medida de longitudes 1: Calibre o pie de rey

 

 El calibre consiste básicamente en una regla graduada a la que se ha añadido una escala auxiliar llamada nonius, nonio o reglilla, que desliza sobre la regla. Las escalas de la regla y de la reglilla están graduadas de forma que n divisiones de la reglilla se corresponden con (n-1) divisiones de la regla. Si llamamos D y d al tamaño de las divisiones de la regla y de la reglilla, respectivamente, será  n d = (n −1) D de donde se obtiene la diferencia en el tamaño de las divisiones   D – d = D/n

es decir, cada división de la reglilla es más corta en D/n que una de la regla. El nonius, por tanto, permite apreciar n-ésimas partes de la unidad de la regla, D. Por ejemplo, si la regla está graduada en milímetros y se le incorpora un nonius para el cual 10 divisiones se corresponden con 9 de la regla, la unidad más pequeña que podremos apreciar será:

 

D/n = 1mm/10 = 0.1 m

 

 

Medida de longitudes 2: Palmer o micrómetro

Este instrumento consiste básicamente en un tornillo que avanza lentamente a través de una tuerca con paso de rosca h rigurosamente constante. En cada vuelta completa el tornillo avanza respecto a la tuerca una distancia h igual a su paso de rosca. Un limbo graduado fijo al tornillo permite contabilizar las fracciones de vuelta. Si ese limbo está dividido en n partes iguales se podrán apreciar n-ésimas partes de vuelta, es decir, se podrá apreciar una longitud h/n 

Medida de masas:

La balanza que utilizaremos en el laboratorio es una balanza monoplato de triple brazo. Sobre cada brazo se desplazan una pesas de distinto tamaño. La mayor se mueve sobre la escala graduada en 100 g, la siguiente sobre la escala de 10 g y la más pequeña sobre la escala de 1 g con subdivisiones cada 0.1 g. El objeto que se mide se sitúa sobre el plato y se van desplazando las pesas a lo largo de los brazos (empezando por la mayor y continuando por orden) hasta equilibrar la balanza. Una vez equilibrada, la masa del objeto será la suma de las lecturas en cada brazo. Si es necesario puede ampliarse el rango de medida mediante unas pesas auxiliares que se cuelgan de un extremo y cuyo valor se sumará a la lectura dada por las pesas móviles.

 

Medida de tiempos: 

El cronómetro digital Para medir intervalos de tiempo utilizaremos un cronómetro digital que se acciona manualmente pulsando los botones de Start/Stop. El visualizador muestra el intervalo de tiempo transcurrido en horas, minutos, segundos y centésimas de segundo. En un instrumento digital, se suele cuantificar la incertidumbre en la lectura del instrumento como una unidad en el último dígito. 

Experimento 1: Medidas de densidades

 La densidad de un cuerpo ρ viene dada como p= m/v  Para determinar las densidades de piezas con formas regulares se mide su masa m y se calcula su volumen V a partir de medidas de las dimensiones de la pieza.

 

1. Utilizando el calibre o el palmer, según consideres oportuno, mide las dimensiones de las piezas que se indican en la Tabla 2 y anota los valores obtenidos. Calcula el volumen de cada pieza con el número apropiado de cifras significativas.

 2. Mide la masa de cada objeto utilizando la balanza. En el caso de los objetos esféricos (bolitas) utiliza un vidrio de reloj para evitar que rueden. Mide primero la masa del conjunto (vidrio + bolita) y después el vidrio solo. La diferencia entre las dos medidas nos dará la masa de la bolita. Ten en cuenta cómo afecta el procedimiento de medida al número de cifras significativas del resultado.

 

 3. A partir de los datos anteriores calcula las densidades. Ten en cuenta, una vez, más el número de cifras significativas de cada magnitud a la hora de hacer los cálculos y dar los resultados. Anota los valores experimentales de la densidad en la Tabla 3 y compáralos con los valores aceptados calculando para ello la discrepancia porcentual, dada de la forma:

Experimento 2: Determinación del espesor de una hoja de papel

1. Utilizando el calibre mide el grosor de 100 hojas de tu libro de texto y calcula el grosor medio por hoja. Expresa el resultado con el número adecuado de cifras significativas.

2. Con el palmer mide el grosor de una única hoja de tu libro de texto.

3. Anota los resultados en la Tabla 4.

 

Experimento 3: Medida del periodo de un péndulo

El periodo es el tiempo que tarda el péndulo en realizar una oscilación completa.

1. Desplaza el péndulo unos 30 º de su posición de equilibrio. Suéltalo y mide con el cronómetro el tiempo que tarda en realizar 10 oscilaciones.

2. Repite la medida 5 veces y anota los resultados en la Tabla 5.

Registro de resultados: