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LABORATORIOS FISICA GENERAL
JHON JAIRO ARANGO OCHOA 1.113.653.533
CATHERINE VIDAL VALENCIA 1.113.633.008
OSCAR IVAN LLANO BOTERO 1.113.634.703
ANDRES MAURICIO OSPINA OSPINA 14.701.147
JOSE ENRIQUE VARELA 94331598
CARLOS ¿????????
UNIVERSIDAD NACIONAL A DISTANCIA UNAD
INGENIERIA
PALMIRA 2011
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN: CALIBRADOR Y TORNILLO
MICROMÉTRICO
INTRODUCCIÓN
Desde hace mucho tiempo que se formaron sociedades primitivas, el ser humano
tuvo la necesidad de medir; las primeras magnitudes empleadas fueron la longitud
y masa. Para la primera se estableció como unidad de comparación el tamaño de
los dedos y la longitud del pie entre otros. Para la masa se compararon las
cantidades mediante piedras, granos, conchas, etc. Este tipo de medición era
cómodo porque cada persona, llevaba consigo su propio patrón de medida.
En este informe se muestra la definición y para qué sirven los instrumentos del
laboratorio utilizados desarrollando la actividad.
OBJETIVO: Aprender a manejar los instrumentos de medición que se utilizan en el
laboratorio y en algunas empresas para la medida de longitudes.
PROBLEMA
En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para realizar
mediciones.
En qué consiste la medición de longitudes?
R/. Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de
veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud.
¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos?
R/. Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad
de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés
tienen legibilidad de 0.001“ y de 1/1 28″.
Tornillo micrométrico: En la superficie del tambor tiene grabado en toda su
circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha
realizado, una división equivale a 0,01 mm. Para realizar una lectura, nos
fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de
0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una
precisión de 0,01 mm
¿En qué área se utilizan?
Su uso más común es en los talleres de máquinas herramientas, o sea tornería,
fresado, ajuste mecánico, etc.; también se utilizan en la mecánica automotriz,
especialmente en el área de rectificado de motores, y ajustes generales de
distancias como en el diferencial, etc.
MATERIALES
_ Calibrador
_ Tornillo micrométrico
_ Materiales para medir su espesor: láminas, lentes, esferas, etc.
PROCEDIMIENTO CON CALIBRADOR
1) Identifique los objetos que usará en la práctica.
Calibrador
Tornillo micrométrico
Aro
2) Determine y registre cual es la precisión del aparato.
Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de
0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen
legibilidad de 0.001 “y de 1/1 28″.
Tornillo micrométrico: En la superficie del tambor tiene grabado en toda su
circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha
realizado, una división equivale a 0,01 mm.
3) Haga un dibujo de la pieza problema (prisma, lámina, etc.) e indique sobre
el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida
debe realizarse al menos tres veces y se tomará el valor medio de todas
ellas).
4) Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.
V= π. r2.h
Diámetro interior: 30 mm
Diámetro exterior: 42 mm
Espesor (h): 15mm
V (int) = π. r2.h= π. (30mm)2.(15mm)= 42411.46 mm3
V (ext) = π. r2.h= π. (42mm)2.(15mm)= 83126.47 mm3
V= V (ext) - V (int) = 83126.47 mm3 – 42411.46 mm3 = 40715.01mm3
5) Complete la siguiente tabla:
MEDIDAS
Diámetro
Espesor
1
30.1
15.1
2
30.1
15.1
3
29.9
15.2
4
30.1
15.2
5
29.9
15.1
PROMEDIO
30.02
15.14
PROCEDIMIENTO CON TORNILLO MICROMÉTRICO O PALMER
Repita los pasos anteriores con el tornillo micrométrico o de Palmer ahora
utilizando la siguiente tabla:
MEDIDAS
Diámetro
Espesor
-
1
30.2
15.12
2
30.2
15.11
3
30.1
1512
4
30.1
15.12
5
30.2
15.11
PROMEDIO
30.16
15.116
Determine que es exactitud y que precisión
Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de
mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la
precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las
mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.
Exactitud se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En
términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una
estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacto es una estimación.
Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error
absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.
También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.
CONCLUSIONES



El vernier y micrómetro son los instrumentos más utilizados en la industria
metalmecánica.
La lectura del micrómetro debe hacerse utilizando fuerza constante en la
calibración a cero y en las lecturas de mediciones, para lograr esto, la
mayor parte de los micrómetros tienen adaptado un dispositivo de fuerza
constante (matraca), concéntrico al tambor, que transmite una fuerza
regulada constante al tambor-husillo.
El comportamiento de los equipos de medición y ensayos pueden cambiar
con pasar del tiempo gracias a la influencia ambiental, es decir, el desgaste
natural, la sobrecarga o por un uso inapropiado. La exactitud de la medida
dada por un equipo necesita ser comprobado de vez en cuando.
SISTEMAS EN EQUILIBRIO
INTRODUCCIÓN
El estudio del equilibrio de los cuerpos bajo la acción de un sistema de fuerzas es
el objeto de la estática, que es una parte de la física de decisiva importancia en
aspectos tales como la determinación de la estabilidad de una construcción
metálica, el diseño de un puente colgante o el cálculo de cualquier estructura de
una obra civil.
El manejo de los sistemas de fuerzas, incluyendo las del peso y las de reacción, y
el cálculo de la magnitud momento constituyen elementos esenciales de esta
ciencia del equilibrio mecánico.
Equilibrio de Fuerzas.
OBJETIVO: Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de
fuerzas.
PROBLEMA
En ciertas ocasiones necesitamos encontrar las condiciones de equilibrio para
encontrar valores para determinados problemas, además de entender la
descomposición de un vector en sus componentes.
MATERIALES
_ Dos soportes universales
_ Dos poleas
_ Juego de pesitas
_ Dos cuerdas
_ Un transportador
PROCEDIMIENTO
Monte los soportes y las poleas como se indica
1. Tome varias pesitas y asígneles el valor M3
MASA
1
2
3
ENSAYO 1 (gr)
90
95
100
ENSAYO 2 (gr)
100
80
95
2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibren
el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las
cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para
la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papel
milimetrado.
3. Repita los pasos 2 y 3 con diferentes valores para M1, M2 y M3
Luego de realizar la práctica se llegó a la conclusión que de acuerdo con la guía
del laboratorio, si se quiere cambiar de posición a M3 a otro lugar de la cuerda,
está siempre va a volver al lugar en que se debe ubicar para lograr que el sistema
quede en equilibrio, siempre y cuando no se alteren los valores a las masas que
se encuentran ubicadas en los extremos del sistema.

Enuncie y explique las dos condiciones necesarias para que un sistema
físico se encuentre en equilibrio mecánico. ¿Por qué, en esta práctica, solo
es necesaria una sola de estas condiciones?
R/. Las dos condiciones necesarias para que un sistema físico se encuentre en
equilibrio mecánico son:
1. Que la suma de las fuerzas aplicadas al cuerpo es cero.
2. Que la suma algebraica de los momentos con respecto a un punto de las
fuerzas aplicadas es igual a cero.
En este caso solo es necesario aplicar la condición No 1 puesto que en la
presente práctica solo ubicamos un momento y por tal razón no debemos realizar
ninguna suma algebraica.
CONCLUSIONES



Las características que definen un cuerpo material están directa o
indirectamente relacionadas con las fuerzas.
El equilibrio de los cuerpos se caracteriza por la ausencia de cambios en su
movimiento. El reposo es un tipo particular de equilibrio cuya importancia se
hace manifiesta, como condición de estabilidad, en un edificio, en un puente
o en una torre. Sin embargo, el equilibrio de un sólido no se reduce
solamente a la ausencia de movimiento.
Del estudio de las condiciones generales de equilibrio de los cuerpos y de
su aplicación en situaciones diversas se ocupa la estática, que puede ser
considerada, por tanto como la ciencia del equilibrio.
MOVIMIENTO SOBRE UN PLANO INCLINADO
INTRODUCCIÓN
Un plano inclinado es una porción de suelo que forma un cierto ángulo con la
horizontal sin llegar a ser vertical, es decir, siendo el ángulo 0º < α < 90º. El plano
inclinado, una de las máquinas simples, permite reducir la fuerza que es necesario
realizar para elevar o descender un peso.
Ensayos a distintos valores de S
S (cm)
100
90
80
70
50
T (s)
7
6.4
5.5
4.7
3.7
a. S= f(t)
S (m)
1
0,8
0,6
0,4
0,2
t (s)
4,3
3,44
2,58
1,72
0,86
t (s)
s=f(t)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
s (m)
b. V=f(t)
V= Vo + a.t
Vo= 0 ; a= g
t (s)
4,3
3,44
2,58
1,72
0,86
v (m/s)
42,14
33,71
25,28
16,86
8,43
4
5
v(m/s)
v=f(t)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
t(s)
c. a=f(t)
a= (V – V0)/t
V0 = 0
t (s)
a (m/s2)
4,3
9,8
3,44
9,8
2,58
9,8
1,72
9,8
0,86
9,8
4
5
a=f(t)
20
a (m/s2)
15
10
5
0
0
0.2
0.4
0.6
t(s)
d. s=f(T)
s= (1/2) *a * T ; T=t2
s (m)
T (s2)
1
18,49
0,8
11,83
0,6
6,66
0,4
2,96
0,2
0,74
0.8
1
1.2
s=f(T)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
s (m)
La aceleración al igual que el gráfico anterior se mantuvo constante a=g
DEMOSTRACIÓN
Como el bloque (en este caso la esfera) se desliza por el plano inclinado y no hay
ninguna fuerza aplicada, simplemente actúa el propio peso de la esfera y la fuerza
de rozamiento, de modo que la suma de ambas, como sabemos por la 2.ª ley de
Newton será igual al producto de la masa por la aceleración.
ma = H − FR
Sustituyendo valores:
Pero como analizaremos cuando no hay rozamiento entonces:
ma= P sen α
Y despejando a:
a= (P sen α) / m, de donde P/m = g
a= g sen α
Siendo g el valor de la aceleración de la gravedad que expresa la relación que
existe entre el peso de un objeto y su masa.
CONCLUSIONES

El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie
plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar
cuerpos a cierta altura. Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor
que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a
costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.

Como puede apreciarse el movimiento de la esfera es con aceleración
constante, «uniformemente acelerado», ya que la pendiente del plano
inclinado (θ), el rozamiento (μ) y la aceleración de la gravedad (g) también
lo son lo que significa que la esfera irá ganando velocidad a medida que
desciende por la pendiente.

Un movimiento de rodadura pura de una esfera sobre un plano inclinado se
caracteriza porque la fuerza de rozamiento sirve exclusivamente para
producir un momento y no actúa como fuerza disipativa.
4. MOVIMIENTO DE LOS PROYECTILES
INTRODUCCIÓN
El movimiento de proyectil es un movimiento que se da en dos dimensiones en el
cual el objeto en cuestión describe una trayectoria parabólica. Es importante
explicar el movimiento de un proyectil como resultado de la superposición de un
movimiento rectilíneo uniforme y uno uniformemente variado, estableciendo las
ecuaciones de la curva representativa, tiempo de vuelo, tiempo máximo, altura
máxima, alcance máximo, velocidad y coordenadas de posición en el plano.
Graficar Y= f(x) ; x=x2
1. Datos práctica:
Y (cm)
-91
-98
-105
-112
-117.4
2.
X (cm)
36,3
36,9
38,5
38,1
39,5
3. Ecuaciones del movimiento:
Movimiento horizontal:
Movimiento vertical:
La ecuación de la trayectoria indica:
Y= (g.X2)/ 2Vx 2
De donde: Y=mx
m= g/2Vx 2
X= X2
CONCLUSIONES

El movimiento de un proyectil es un ejemplo clásico del movimiento en dos
dimensiones con aceleración constante

Cuando un cuerpo sigue un movimiento compuesto por dos movimientos
simples y simultáneos, su posición en un tiempo dado es independiente de
cómo actúan los movimientos simples simultánea o sucesivamente.

La velocidad en el eje X es constante mientras está en vuelo.

Gracias a los estudios de Galileo se enunció El principio de superposición
de movimientos: “Si el movimiento de un cuerpo es el resultado de otros
dos movimientos simultáneos, la posición que ocupa al cabo de un
tiempo t es la misma que ocuparía si ambos movimientos se hubiesen
cumplido sucesiva e independientemente uno de otro y cada uno de ellos
durante el mismo tiempo
EVIDENCIAS FOTOGRAFICAS.