Prac Lab #3 Medición indirecta de la aceleración de la

INSTITUTO ORIENTE
QUINTO SEMESTRE DE BACHILLERATO
PRÁCTICA #3: Medición indirecta de la aceleración de la gravedad
INTRODUCCIÓN
El valor de la aceleración de la gravedad se puede calcular realizando mediciones indirectas del periodo de
oscilación que tiene un péndulo de cierta longitud. Por lo tanto, puede calcularse también la incertidumbre de
dicho periodo de oscilación empleando métodos estadísticos, como son el cálculo de la media y de la
desviación estándar.
La longitud del péndulo y la aceleración de la gravedad obtenida, también presentan incertidumbre, la cual
puede calcularse con métodos no estadísticos.
OBJETIVOS:

El propósito del experimento es obtener el valor de la aceleración de la gravedad a partir de mediciones
indirectas.

Aprender a calcular incertidumbres en las mediciones que realizamos en nuestros experimentos y
comprobar así que toda medición tiene un margen de error el cual se puede hallar por medio de métodos
estadísticos y otros no estadísticos.


Utilizar el histograma que nos arrojan los datos durante la experiencia para aplicar análisis de gráficas.
Desarrollar los conceptos de desviación estándar, incertidumbre relativa, incertidumbre estándar de la
media, promedio, histograma, error sistemático, error aleatorio.
Analizar las posibles causas de error que nos pueden arrojar datos inexactos.

PROBLEMA:
¿Se puede encontrar el valor de la aceleración de la gravedad a
partir de mediciones indirectas?
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
MATERIALES:
 1 soporte universal para sostener el péndulo (laboratorio)
 1 pinza de soporte universal
 1 cubo de madera de 3 cm x 3 cm x 3 cm
 1 armella cerrada
 1 cuerda, hilo de cáñamo, hilaza o cualquier otro hilo
resistente pero flexible.
 1 pesa o cuerpo rígido (1 plomada, 1 pieza de metal
perforada para actuar como péndulo)
 1 regla
 1 cinta de costurera
 3 cronómetros
ARMADO DEL PÉNDULO y PROCEDIMIENTO A SEGUIR:
1. Amarra uno de los extremos de la cuerda a la pesa o cuerpo rígido
y el otro extremo a la armella que se sujetará en el cubo de madera
suspendido del soporte universal
2. Mide la longitud del péndulo (desde la punta del soporte hasta el
extremo donde termina la masa).
3. Calcula la media y la desviación estándar de dicha longitud.
4. Calcula la incertidumbre de dicha medición (error absoluto, relativo
y porcentual).
5. Empieza a hacer lanzamientos.
6. Registra el periodo de oscilación del péndulo (un periodo es el
tiempo que tarda en hacer una oscilación completa, es decir, en ir y
venir) con la ayuda de un cronómetro.
7. Registra 30 veces dicho periodo de oscilación (repetir el
lanzamiento 30 veces).
8. Una vez registrados los tiempos proceder con los métodos estadísticos: calcular el promedio, la desviación
estándar y elaborar un histograma.
9. Calcula la incertidumbre del periodo (error absoluto, relativo y porcentual)
10. Calcula el valor de “g” con su incertidumbre
Las siguientes son las fórmulas a usar en los cálculos estadísticos
Varianza de Muestra: es aproximadamente el promedio de las diferencias entre cada una de las
observaciones y la media elevadas al cuadrado. Se denota por medio de la siguiente fórmula:
Desviación estándar: no es otra cosa mas que la raíz cuadrada de la varianza
Donde
: Media aritmética de la muestra
n: Tamaño de muestra
: Inésimo valor de la variable aleatoria x
Media Aritmética: Se calcula sumando la serie de datos y luego dividiendo el total entre el número de
elementos involucrado. Se representa mediante la siguiente fórmula.
Donde:
: Medida aritmética
n: Tamaño de la muestra
xi: Enésima observación de la variable aleatoria x
Incertidumbre Estándar de la media:
Periodo de oscilación de un péndulo:
CUESTIONARIO
1. ¿Porque se puede tomar como el resultado mejor estimado?
2. ¿Cuáles fueron las principales fuentes de variabilidad en el sistema que acabamos de emplear para mediar
el periodo?
3. ¿Cuáles son las principales fuentes de variabilidad que influyen en la diferencia entre los datos obtenidos?
4. ¿Cuáles fueron las principales fuentes de variabilidad en el sistema que acabamos de emplear para medir
el periodo?
5. Explica si las medidas fueron hechas bajo condiciones de repetibilidad o reproducibilidad?