PRACTICA #1 MEDICION UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS

PRACTICA #1
MEDICION
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA I
PEREIRA (RISARALDA)
OBJETIVOS
• Conocer que instrumentos se usan para tomar pequeñas longitudes
• Aprender a utilizar instrumentos de medidas tal como el calibrador y el tornillo micrométrico
• Conocer por parte del alumno, el fundamento de dichos instrumentos, las posibilidades de medida que
nos ofrece y la adquisición de soltura en su utilización.
• Realizar el manejo adecuado de las cifras significativas.
• MARCO TEÓRICO
Para la física y la química en su calidad de ciencias experimentales, la medida constituye una operación
fundamental. Sus descripciones del mundo físico se refieren a magnitudes o propiedades susceptibles de ser
medidas. las unidades, como cantidades de referencia a efectos de comparación, forman parte de los
resultados de las medidas. cada dato experimental se acompaña de su error o, al menos, se escriben sus cifras
de tal modo que reflejan la precisión de la correspondiente medición.
Una de las labores más importantes en el laboratorio es la medición, el ser precisos al momento de expresar el
tamaño de un objeto puede ser la diferencia entre el éxito o el fracaso de un experimento. Con mucha
frecuencia es necesario expresar longitudes en términos de unidades que contienen decimales, y estos están
dados por los decimales que contiene la regla usada para medir, sin embargo a veces es necesario una
medición más precisa, en esos casos se usan instrumentos de medición como el vernier, o el tornillo
micrométrico.
• Instrumentos para la medición
1.1.1 El vernier.
Calibrador pie de rey.− Mas bien conocido como calibrador vernier. La escala vernier fue inventada por
Petrus Nonius (1492 − 1577),por lo que también se lo llama Nonius o escala Nonio. El diseño actual de la
escala deslizante debe su nombre al francés Pierre Vernier, quien la perfeccionó.
Los calibradores Vernier, se utilizan para realizar mediciones lineales pequeñas con mucha más exactitud que
un flexo metro.
Pueden medirse dimensiones lineales exteriores y profundidades.
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El Vernier es una escala auxiliar que se deslizar a lo largo de una escala principal, para permitir, en ésta,
lecturas fraccionales exactas de la mínima división.
Para lograr lo anterior una escala Vernier está graduada en un número de divisiones iguales en la misma
longitud que n−1 divisiones de la escala principal; ambas están marcadas en la misma dirección. Una fracción
de 1/n de la mínima división de la escala principal puede leerse.
Además el Vernier consta de una regla graduada en escala amétrica y / o pulgadas.
Las mordazas sirven para medir dimensiones exteriores, mientras que las garras, sirven para medir interiores.
El vástago sirve para medir profundidades. El mecanismo de bloqueo sirve para inmóvil al conjunto
deslizable.
La precisión de éstos instrumentos es de 0,1 mm, 0,05mm, 0,02 y 1 / 128 pulgadas.
• Cuerpo del calibre
• Corredera.
• Mandíbulas para exteriores.
• Orejas para interiores
• Varilla para profundidad.
• Escala graduada en milímetros.
• Escala graduada en pulgadas.
• Graduación del nonio en pulgadas
• Graduación del nonio en milímetros.
• Pulsador para el blocaje del cursor. En algunos es sustituido portornillo.
• Embocaduras para la medida de ranuras, roscas, etc.
• Embocadura de la varilla de profundidad para penetrar en agujeros pequeños.
• Tornillos para fijar la pletina que sirve de tope para el cursor.
• Tornillo de fijación del nonio
1.1.2 El tornillo micrométrico
El micrómetro para medidas exteriores es un aparato formado por un eje móvil (c)con una parte roscada (e), al
extremo del cual va montado un tambor graduado (f); haciendo girar el tambor graduado se obtiene el
movimiento del tornillo micrométrico (e) y por consiguiente el eje móvil (c), que va a apretar la pieza contra
el punto plano (b). Sobre la parte fija (d), que esta solidaria al arco (a),va marcada la escala lineal graduada en
milímetros o en pulgadas. A diferencia del vernier hay un micrómetro para cada sistema de unidades
• las partes fundamentales de un micrómetro
• arco de herradura
• punto fijo plano
• eje móvil, cuya punta es plana y paralela al punto fijo.
• Cuerpo graduado sobre el que esta marcada la escala lineal graduada en mm y en ½ mm
• Tornillo solidario al eje móvil.
• Tambor graduado.
• Dispositivo de blocaje, que sirve para fijar el eje móvil en una patrón y poder utilizar el micrómetro de
calibre pasa, no pasa.
• Embrague. Este dispositivo consta de una rueda moletada que actúa por fricción. Sirve para impedir que la
presión del eje móvil sobre la pieza supere el valor de 1 kg/cm2, ya que una excesiva presión puede dar
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lugar a medidas erróneas.
El micrómetro presenta dos graduaciones para la lectura del milímetro y la centésima de milímetro. la rosca
del tornillo micrométrico tiene paso de 0.5 mm. Por tanto con un giro completo del tornillo, el tambor
graduado avanza o retrocede 0.5 mm.
La extremidad cónica del tambor esta dividida en 50 partes de otra graduación. Por tanto la apreciación se
hace en este caso dividiendo el paso entre 50 partes; seria 0.5/50=0.01 mm. Girando el tambor, el cuerpo
graduado en centésimas , el eje móvil y el embrague van corriendo por la escala graduada fija. El milímetro y
el ½ milímetro se leen sobre la graduación lineal fija que esta en correspondencia con la graduación de la
parte cónica del tambor graduado.
• Método Operativo.
• Identifique el instrumento a usar.
• Observe cual es la precisión del aparato y anote su valor.
• Compruebe si el aparato tiene error de cero. En caso afirmativo tome cinco medidas del mismo y
tome su valor medio. Esta operación debe hacerlo con suavidad, ya que si fuerza el aparato puede
desajustarse. Si no tiene valor de cero continué con la medición.
• Tome la medida de longitud para el objeto problema determinado, para ello tomará en sitios diferentes
del mismo mínimo cuatro medidas, tomando el valor medio de todos como el verdadero,
determinando su error.
• PROCEDIMIENTO
Para el desarrollo del laboratorio se procedió a determinar el desajuste en los instrumentos de medida a usar,
luego se tomaron las medidas de algunas piezas (arandelas y balines) de forma directa, como el diámetro
externo, el diámetro interno y el espesor, a partir de las cuales se hicieron los cálculos para determinar
medidas indirectas, tales como el volumen y el área de cada objeto.
• TOMA DE DATOS
• Balín
DIAMETRO (calibrador)
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
5.28mm
5.24mm
5.25mm
5.23mm
5.22mm
xm =
• ARANDELA # 1
• Calibrador.
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
6.18mm
6.14mm
6.12mm
6.12mm
6.12mm
3
xm =
1ª medida
20.22mm
2ª medida
20.20mm
3ª medida
20.20mm
4ª medida
20.20mm
5ª medida
20.21mm
xm =
DIAMETRO INTERNO DIAMETRO EXTERNO
ESPESOR
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
1.55mm
1.60mm
1.60mm
1.60mm
1.55mm
xm =
• ARANDELA # 2
• Calibrador.
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
13.40mm
13.45mm
13.40mm
13.50mm
13.40mm
xm =
29.70mm
29.75mm
29.75mm
29.75mm
29.70mm
xm =
DIAMETRO INTERNO DIAMETRO EXTERNO
ESPESOR
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
1.90mm
1.85mm
1.90mm
1.90mm
1.90mm
xm =
• Cabello.
4
• Micrómetro.
ESPESOR
1ª medida
2ª medida
3ª medida
4ª medida
5ª medida
6ª medida
7ª medida
8ª medida
9ª medida
10ª medida
0.05mm
0.06mm
0.05mm
0.05mm
0.05mm
0.06mm
0.04mm
0.04mm
0.05mm
0.05mm
xm =
♦ RESULTADOS
Los siguientes datos fueron obtenidos por medio de instrumentos de medida tales, como el vernier y/o
el tornillo micrométrico; y para efecto prácticos y gracias al trabajo desarrollado se ordenaron de tal
manera que fuera facial identificar cada una de las características de los objetos, estos datos
experimentales se muestran ordenados a continuación.
♦ ANÁLISIS DE DATOS
♦ La diferencias de las medidas del diámetro y el espesor del las monedas se debe a la forma
irregular de cada una de éstas.
♦ Las diferencias de las medidas de los diámetros de las arandelas se atribuye a que al igual
que las monedas su forma no es totalmente circular por pequeñas diferencias.
♦ Por fabricación, todas las medidas de los balines debería ser iguales pero debido al
desgaste formado en los balines utilizados para la medición, se encontró que los diámetros
varían por una diferencia mínima.
♦ el tornillo micrométrico es el instrumento de medición más preciso para obtener la medida
de un cabello puesto que alcanza medidas desde 0.01mm.
♦ Con la regla es un poco difícil utilizar decimales puesto que solo alcanza medidas en
milímetros. Con el calibrador e igualmente con el tornillo micrométrico se utilizaron
medidas con 2 decimales.
◊ RECOMENDACIONES
♦ Utilizar con sumo cuidado los instrumentos de medición.
♦ Observar si el instrumento está correctamente graduado y en caso contrario, tomar nota de
la medida que debe aumentarse o restarse a la medición realizada.
♦ Realizar las mediciones en la forma debida con las precauciones necesarias del
instrumento.
♦ Tomar diferentes mediciones y encontrar un promedio de medidas que exprese la medida lo
más exacta posible.
◊ MATERIAL UTILIZADO
◊ Un calibrador.
◊ Un tornillo micrométrico.
◊ Arandelas.
◊ Balines.
◊ Cabello.
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◊ CONCLUSIONES.
−Se pudo comprobar que se puede medir magnitudes de longitud o de espesor sumamente
pequeñas, es decir de menos de 1 mm, con el Calibrador Vernier tomando en cuenta el tipo de
sensibilidad que este llega a percibir.
−Comprobamos que con el calibrador Vernier es posible realizar medidas hasta de unos
cuantos centímetros pero con mayor precisión que con el flexo metro.
−También podemos señalar que aprendimos el correcto uso de los instrumentos ( ya
mencionados) y la forma correcta de interpretar sus escalas.
Bibliografía
◊ ED VOLUNTAD. MAURICIO VILLEGAS RODRIGUEZ. FÍSICA GALAXIA.
◊ SISTEMAS DE MEDIDA, Vernier, tornillo micrométrico.
Bogotá 1998. Págs. 95,96
◊ JG. Galarza, Física General, Editorial Ingeniería, Lima − Perú.
◊ Internet. www.cienciafisica.com ; y paginas de dominio público general.
◊ FISICA EXPERIMENTAL.
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