Metrologia. INSTRUMENTOS DE MEDIDA

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Básicamente el micrómetro consiste en un tornillo que pasa por una tuerca, las longitudes se miden como la separación existente entre dos topes, uno de los cuales está unido al tornillo y el otro a la tuerca mediante un arco (figura 1.2).

[pic 15]

El tornillo más usual es aquel cuyo paso es de 0.5 mm, es decir 50 divisiones del tambor equivalen a 0.5 mm de la escala principal; esto quiere decir que la rotación de una división mueve el vástago una distancia de 1/50 del paso, entonces, la aproximación o apreciación de este instrumento resulta

[pic 16]

En general, la apreciación de este instrumento está dada por:

[pic 17] donde: P = Paso del tornillo

n = Número de divisiones

La línea 49 sobre el tambor corresponde con la línea central del cilindro así:

a. Lectura sobre el cilindro

4.0

b. Lectura entre el 4 y el borde del tambor

0.5

c. Línea del tambor que coincide con el cilindro

0.49

Lectura total:

4.99 mm

Si en un micrómetro cerrado la marca “0” del tambor no coincide con la línea central de la escala principal, este instrumento tiene error de cero. Si el “0” del tambor queda debajo de la línea central de la escala principal, el error de cero es en exceso y su magnitud se determina como se mide normalmente una longitud y esa magnitud debe restarse de todas las medidas que se obtengan con ese instrumento. Si el “0” del tambor queda encima de la línea central de la escala principal, el error de cero es en defecto y su magnitud y su magnitud está dada por la diferencia entre el máximo valor de la escala del tambor y el valor de la marca de éste que coincide con la línea central de la escala principal.

Ejemplo en la figura 1.3 el error es por exceso y se debe restar 0.03 [mm] de todas las medidas hechas con este instrumento

[pic 18]

[pic 19]

En cambio según la figura 1.4 el error es en defecto y se debe sumar 0.03 [mm] a todas las medidas hechas por este instrumento

[pic 20]

[pic 21]

Balanza

Las balanzas pueden agruparse en dos clases: Las mecánicas o de brazo y las electrónicas o digitales. De acuerdo al requerimiento especifico del experimentador, se dispone de balanzas de distintas precisiones, así en el laboratorio de física, normalmente se utiliza una balanza que pueda apreciar hasta décimas de gramo, es decir, la desviación máxima apreciada por el instrumento es de una decima de gramo.

Las balanzas de es un instrumento de uso corriente para medir masas con gran precisión. Aunque al utilizar la masa se habla de pesar y al conjunto de masas patrones se denomina pesas. Para utilizar la balanza, se coloca un cuerpo de masa m1 desconocida en el platillo izquierdo y en el de la derecha masas conocidas m2. Cuando se varia la masa patrón m2 hasta que el ángulo sea nulo, se deduce que m1=m2, es decir la masa desconocida es igual a la masa patrón.

También en laboratorio se emplean con frecuencia otros tipos de balanzas de un solo plato (mono plato) que funcionan bajo el mismo principio de la palanca y contrapesos. La apreciación de estas balanzas varia generalmente entre la décima y la centésima del gramo.

Las balanzas electrónicas, que emplean electricidad para determinar el peso, son más rápidas y por lo general más precisas que las mecánicas. También pueden incorporarse a sistemas computarizados, lo que las hace más útiles y eficaces que las balanzas mecánicas en la mayoría de las aplicaciones. Un tipo de báscula electrónica bastante común emplea un elemento piezoeléctrico sensible a la deformación, un alambre delgado cuya resistencia eléctrica cambia al ser estirado o comprimido. Este sensor piezoeléctrico va fundido a una columna que sostiene la plataforma de la balanza. Cuando se coloca una carga sobre la plataforma la columna y el sensor piezoeléctrico se comprimen. El consiguiente cambio en la resistencia del sensor puede emplearse para determinar el peso del objeto.

- MATERIAL Y MONTAJE

- 1 Balanza

- 4 cuerpos regulares de distinto material (una Arandela, un cilindro, una esfera metálica y un cilindro truncado).

- 1 Vernier

- 1 Tornillo micrométrico de 0.01 [mm] de apreciación

- 1 Regla común.[pic 22]

ESQUEMA DEL EXPERIMENTO

- PROCEDIMIENTO

- Cada grupo recibirá 4 cuerpos regulares de distinto material, entre ellos una arandela y una esfera metálica.

- Medir cinco veces cada una de las dimensiones necesarias con el instrumento adecuado para determinar su volumen.

- Medir la masa de cada uno de los cuerpos en la balanza.

5. ANÁLISIS DE DATOS.-

- Arandela:

n

m (g)

D (mm)

d (mm)

e (mm)

(m - mprom )²

(D - Dprom)²

(d - dprom)²

(e - eprom)²

1

74,60

69,41

34,70

3,40

0,01

0,03

0,04

0,00