TRABAJO PRACTICO N° 1

Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Rosario
Departamento Ciencias Básicas
U. D. B. de Física
Física I
TRABAJO PRACTICO N° 1
ALUMNO:
CARRERA:
COMISIÓN
FECHA:
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
Facultad Regional Rosario
UDB Física
Cátedra FÍSICA I
Laboratorio de Física
Cuaderno del Alumno
Experiencia: Mediciones
Calibre y Palmer (Tornillo micrométrico)
El objetivo de la actividad es estudiar instrumentos de medición de alta precisión como son
el calibre basado en la utilización de un sistema de lectura de escalas denominado “Venier” y el
Palmer o tornillo micrométrico.
Adquirir destreza en la manipulación de los instrumentos de medición.
Saber elegir el instrumento adecuado a cada medición.
Calibre
El calibre es un aparato destinado a la medida precisa de longitudes, la inventó Petrus
Nonius (1492-1577), matemático portugués por lo que se denomino nonio. El diseño actual de la
escala deslizante debe su nombre al francés Fierre Vernier (1580-1637), quien la perfeccionó.
Este instrumento fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de
lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una sola operación. El calibre
típico puede tomar tres tipos de mediciones: exteriores, interiores y profundidades. Consta de
una regla fija sobre el brazo principal y un cursor deslizante provisto de un nonio o vernier
1. Mordazas para medidas externas.
2. Mordazas para medidas internas.
3. Coliza para medida de profundidades.
4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros.
5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.
6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.
7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.
8. Botón de deslizamiento y freno.
Consta de una regla dividida en partes iguales, sobre la que se desliza una reglilla
graduada (nonius) de tal forma que n -1 divisiones de la regla se dividen en n partes iguales en el
nonius.
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(n-1) . f
f
0
5
0
9 10
5
Regla Fija
Regla móvil o Nonius
10
v
n. v
Donde:
f: es la longitud de una de las divisiones de la regla y
v: la longitud de una división del Nonius
Se llama “APRECIACIÓN” (A) a la diferencia entre las longitudes de una división de la
regla y otra del Nonius Su valor es: A = f – v
n . v = (n - 1) . f
v = (n - 1) . f/n
A=f-v
A = f - (n - 1)f/n = f/n
Así, si cada división de la regla tiene por longitud un milímetro, y se han dividido nueve
divisiones de ella en diez del nonius, la precisión es de 1/10 de mm (nonius decimal).
Considerando un objeto colocado entre las superficies para medición de exteriores
como muestra la siguiente figura:
0
5
0
LD
LT
10
5
10
LV
El cero de la regla móvil desplazado con relación al cero de la regla fija. Esa distancia es la
lectura total (LT), siendo (LD) la lectura sobre la regla fija, (LV) la lectura en el vernier y A la
apreciación, resulta
LT = LD + LV . A
La regla móvil se ha detenido en un punto más allá de la línea correspondiente a 2 mm,
una de las líneas de la regla fija coincide con la línea 4 del vernier.
a. Lectura directa sobre la regla fija: 2 mm (LD)
b. Lectura sobre la regla móvil (vernier): apreciación (0.1 mm) x línea de la regla móvil (4) =
0,4mm (LV)
c. Lectura total (LT): LD + LV = 2.4 mm
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A este valor deberá descontarse el error del instrumento (con su signo correspondiente),
suponiendo un valor de + 0. 1 mm, resultará:
Valor medido (VM): Lectura total - error =2.4 - 0.1 = 2.3 mm
Palmer o Tornillo micrométrico
Uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria
metalmecánica es el micrómetro. El concepto de medir un objeto utilizando una rosca de
tornillo se remonta a la época de James Watt. Durante el siglo pasado se logró que el
micrómetro diera lecturas de 0.001 pulgadas.
El micrómetro es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando éste es
movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte el movimiento giratorio del tambor en
el movimiento lineal del husillo. Las graduaciones alrededor de la circunferencia del tambor
permiten leer un cambio pequeño en la posición del husillo.
Está formado por un eje móvil o husillo con una parte roscada, al extremo de la cual va
montado un tambor graduado; haciendo girar el tambor graduado se obtiene el movimiento del
tomillo micrométrico y por consiguiente del husillo, que va a apretar la pieza a ser medida
contra el punto plano. Sobre la parte fija, que está solidaria al arco, va marcada la escala lineal
graduada en milímetros o pulgadas.
A diferencia del vernier hay un micrómetro para cada sistema de unidades. Las partes
fundamentales de un micrómetro son:
FRENO
PERILLA DEL TRINQUETE
YUNQUE
HUSILLO
MANGUITO
ESCALA GRADUADA
MARCO, CUERPO O BASTIDOR
Cuerpo principal en forma de C (bastidor). Sobre él están montadas todas las demás
partes.
Palpador fijo o yunque. Es el tope fijo con el que se hacen las mediciones.
Palpador móvil o husillo. Es el tope móvil con el que se hacen las mediciones. Unido a
éste está la escala graduada longitudinal.
Tambor graduado. En él se encuentra la escala móvil.
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Botón de fricción (matraca o trinquete). Dispositivo regulador de presión constante
entre los palpadores, a fin de asegurar la mejor medición y evitar daños al instrumento.
Palanca o tuerca de fijación. Tornillo de acople de las piezas del instrumento.
Para lecturas en un micrómetro estándar en milímetros nos referimos a la figura
siguiente..
TAMBOR
0,01 mm
35 40 45
0
5
10
CILINDRO
1 mm
0,5 mm
Ejemplo de una lectura de un micrómetro convencional
Para lecturas en centésimas de milímetro, primero tome la lectura directa sobre el
cilindro (obsérvese que cada graduación corresponde a 0,5 mm) y luego la del tambor, sume las
dos para obtener la lectura total.
Note que el tambor se ha detenido en un punto más allá de la línea correspondiente a 4
mm.
Note también que una línea adicional (graduación de 0.5 mm) es visible entre la línea
correspondiente a 4 mm y el borde del tambor.
La línea 49 sobre el tambor corresponde con la línea central del cilindro así:
a. Lectura directa sobre el cilindro: 4,0 + 0.5 = 4,5 mm (LD)
b. La Línea del tambor que coincide con el cilindro: 49
c. Lectura sobre el tambor: apreciación (0,01 mm) x línea del tambor (49) = 0,49 mm (Lt)
Lectura total (LT): LD + Lt = 4,99 mm
A este valor deberá descontarse el error del instrumento (con su signo correspondiente),
suponiendo un valor de + 0.01 mm, resultará
Valor medido (VM): Lectura total - error
VM = 4,99 - 0.01 = 4,98 mm.
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Laboratorio de Física
1º
Apellido
Nombre
Especialidad División Comisión
Fecha
Informe de Laboratorio - Experiencia: Mediciones
1) Mediciones con Calibre
Características del instrumento: ............................................
Menor división de la regla fija (f): ..............................................
Número de divisiones del vernier (n): ...........................................
Mediciones exteriores
Determinación
f
n
A
error
LD
LV
LV x A
LT
VM
f
n
A
error
LD
LV
LV x A
LT
VM
f
n
A
error
LD
LV
LV x A
LT
VM
Mediciones interiores
Determinación
Mediciones de profundidades
Determinación
2) Mediciones con Palmer
Características del instrumento: ...................................................
Paso del tornillo (p): ......................................................................
Número de divisiones del tambor (n): ...........................................
Determinación
P
n
A
error
LD
Lt
Lt x A
LT
VM