http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=EvramosUv - User contributions [en]2026-05-12T19:15:37ZUser contributionsMediaWiki 1.19.20+dfsg-0+deb7u3http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:54:42Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un calorímetro metálico.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro metálico<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro metálico sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Rápidamente cierre el calorímetro e introduzca el termómetro.<br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante el registro de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Repita 5 veces el procedimiento 3 registrando solo las temperaturas inicial y final. Luego exprese un valor experimental(*) para el calor específico del metal del calorímetro. <br />
<br />
(*) '''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <m>\bar{x}</m> es el promedio simple de <m>N</m> mediciones y la desviación estándar (<m>\sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>x_i</m> corresponde a la la medición i-ésima.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental de la capacidad calórica del calorímetro metálico <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara este con valores encontrados por otros grupos? <br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental del calor específico del calorímetro metálico? ¿A qué metal podría corresponder este valor de calor específico?<br />
<br />
4) ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del metal del calorímetro? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para reducir este error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:53:30Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un calorímetro metálico.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro metálico<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro metálico sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Rápidamente cierre el calorímetro e introduzca el termómetro.<br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante el registro de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Repita 5 veces el procedimiento 3 registrando solo las temperaturas inicial y final. Luego exprese un valor experimental(*) para el calor específico del calorímetro metálico. <br />
<br />
(*) '''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <m>\bar{x}</m> es el promedio simple de <m>N</m> mediciones y la desviación estándar (<m>\sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>x_i</m> corresponde a la la medición i-ésima.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental de la capacidad calórica del calorímetro metálico <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara este con valores encontrados por otros grupos? <br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental del calor específico del calorímetro metálico? ¿A qué metal podría corresponder este valor de calor específico?<br />
<br />
4) ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del metal del calorímetro? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para reducir este error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:48:22Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Rápidamente cierre el calorímetro e introduzca el termómetro.<br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante el registro de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Repita 5 veces el procedimiento 3 registrando solo las temperaturas inicial y final. Luego exprese un valor experimental(*) para el calor específico del calorímetro metálico. <br />
<br />
(*) '''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <m>\bar{x}</m> es el promedio simple de <m>N</m> mediciones y la desviación estándar (<m>\sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>x_i</m> corresponde a la la medición i-ésima.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:45:23Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
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[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Cierre el calorímetro e introduzca el termómetro. <br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante la toma de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Repita 5 veces el procedimiento 3 midiendo solo la temperatura final de equilibrio. Luego exprese un valor experimental(*) para el calor específico del calorímetro metálico. <br />
<br />
(*) '''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <m>\bar{x}</m> es el promedio simple de <m>N</m> mediciones y la desviación estándar (<m>\sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>x_i</m> corresponde a la la medición i-ésima.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:43:35Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Cierre el calorímetro e introduzca el termómetro. <br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante la toma de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Repita 5 veces el procedimiento 3 midiendo solo la temperatura final de equilibrio. Luego exprese un valor experimental(*) para el calor específico del calorímetro metálico. <br />
<br />
(*) '''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <m>\bar{x}</m> es el promedio simple de las <m>N</m> mediciones y la desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>x_i</m> corresponde a la la medición i-ésima.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:37:27Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. <br />
<br />
: 3. Mida la temperatura del agua e inmediatamente viértala en el calorímetro. Cierre el calorímetro e introduzca el termómetro. <br />
<br />
: 4. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado). Procure no mover el termómetro durante la toma de datos. <br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Realice el mismo experimento 3 veces exprese un valor experimental* para el calor específico del calorímetro metálico. <br />
<br />
*'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
Donde <br />
<br />
En este caso el error se puede asociar a la desviación estándar (<m>/sigma</m>), dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:30:13Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
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<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura dentro del calorímetro una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. Mida su temperatura una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado) y viértala en el calorímetro. <br />
<br />
: 3. Cierre el calorímetro, introduzca el termómetro estático todo el tiempo. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Realice el mismo experimento 3 veces y calcule un valor promedio y un error para el valor del calor específico.<br />
<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T14:29:15Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro de metal sin tapa. Luego tápelo, introduzca el termómetro y mida la temperatura una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. Mida su temperatura una vez que se estabilice (variación de menos de 1 grado) y viértala en el calorímetro. <br />
<br />
: 3. Cierre el calorímetro, introduzca el termómetro estático todo el tiempo. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 3 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. <br />
<br />
: 5. Determine la capacidad calorífica y el calor específico del del calorímetro.<br />
<br />
: 6. Realice el mismo experimento 3 veces y calcule un valor promedio y un error para el valor del calor específico.<br />
<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T13:43:45Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Mase el calorímetro. <br />
<br />
: 2. Añada al calorímetro <m>100 ml</m> de agua a temperatura ambiente previamente pesada. Observe el termómetro y registre su valor cuando se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 2. Mase <m>300 ml</m> de agua en un vaso precipitado y luego caliéntela a una temperatura aproximada de 60°C. Mida su temperatura y viértala en el calorímetro. <br />
<br />
: 3. Cierre el calorímetro y mantenga el termómetro estático todo el tiempo. En una tabla registre la temperatura de la mezcla en función del tiempo cada 5 segundos hasta que la temperatura se estabilice (variación de menos de 1 grado).<br />
<br />
: 4. Grafique los datos de temperatura en función del tiempo. Determine la capacidad calorífica del calorímetro (<m>C_k</m>) aplicando la ley de la conservación de la energía.<br />
<br />
: . Realice el experimento anterior 5 veces.<br />
<br />
[[File:Calo2.png|center|thumb|800px|]]<br />
<br />
: Si el valor de <m>C_k</m> no tiene una dispersión excesiva, promedie los valores y anote como error la desviación estándar. En caso contrario repita sus medidas con cuidado y estudie donde puede estar el problema.<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Qué tipo de curva se observa para la temperatura de la mezcla en función del tiempo? ¿Cómo se relaciona esta curva con la Ley de enfriamiento de Newton? <br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
3) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
4) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
5) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T13:29:14Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calor Expecífico ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Añada al calorímetro <m>100 ml</m> de agua a temperatura ambiente previamente pesada. Observe la lectura del termómetro y cuando esta<br />
se estabilice, registre su valor como <m>T_1</m> (Temperatura inicial sistema calorímetro más agua) en la tabla que se muestra más adelante.<br />
<br />
: 2. Caliente en un vaso precipitado <m>100 ml</m> de agua a una temperatura aproximada de 50°C y registre esta temperatura como <m>T_2</m>. Vierta esta cantidad de agua caliente (previamente pesada) en el calorímetro con agua y ciérrelo. Homogenice la temperatura del agua agitando suavemente el calorímetro. Espere unos segundos hasta que la temperatura llegue a un valor estacionario y registre esta temperatura como <m>T_3</m>.<br />
<br />
: 3. Luego de anotar los datos en la tabla, determine la capacidad calorífica del calorímetro (<m>C_k</m>) aplicando la ley de la conservación de la energía.<br />
<br />
: . Realice el experimento anterior 5 veces.<br />
<br />
[[File:Calo2.png|center|thumb|800px|]]<br />
<br />
: Si el valor de <m>C_k</m> no tiene una dispersión excesiva, promedie los valores y anote como error la desviación estándar. En caso contrario repita sus medidas con cuidado y estudie donde puede estar el problema.<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
3) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
4) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T13:28:51Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>== Calos Expecífico de un Metal ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la relación entre el calor y la temperatura.<br />
<br />
- Determinar el calor específico de un metal.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro de acero hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que el calorímetro tiene la función de aislar su interior para evitar el flujo de calor.<br />
<br />
=== Métodos Experimentales ===<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento Experimental</u><br />
<br />
<br />
: 1. Añada al calorímetro <m>100 ml</m> de agua a temperatura ambiente previamente pesada. Observe la lectura del termómetro y cuando esta<br />
se estabilice, registre su valor como <m>T_1</m> (Temperatura inicial sistema calorímetro más agua) en la tabla que se muestra más adelante.<br />
<br />
: 2. Caliente en un vaso precipitado <m>100 ml</m> de agua a una temperatura aproximada de 50°C y registre esta temperatura como <m>T_2</m>. Vierta esta cantidad de agua caliente (previamente pesada) en el calorímetro con agua y ciérrelo. Homogenice la temperatura del agua agitando suavemente el calorímetro. Espere unos segundos hasta que la temperatura llegue a un valor estacionario y registre esta temperatura como <m>T_3</m>.<br />
<br />
: 3. Luego de anotar los datos en la tabla, determine la capacidad calorífica del calorímetro (<m>C_k</m>) aplicando la ley de la conservación de la energía.<br />
<br />
: . Realice el experimento anterior 5 veces.<br />
<br />
[[File:Calo2.png|center|thumb|800px|]]<br />
<br />
: Si el valor de <m>C_k</m> no tiene una dispersión excesiva, promedie los valores y anote como error la desviación estándar. En caso contrario repita sus medidas con cuidado y estudie donde puede estar el problema.<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
<br />
==== Análisis de Resultados====<br />
<br />
1) ¿Cuál es el valor experimental encontrado por su grupo para la capacidad calórica del calorímetro <m>C_k</m>? ¿Cómo se compara por el encontrado por otros grupos?<br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del calorímetro de acero? ¿Cómo se compara con valores reportados por fuentes reconocidas internacionalmente?<br />
<br />
3) ¿Cómo se compara el valor del error con el valor de la medida del calor específico? ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la determinación del calor específico del acero del calorímetro?<br />
<br />
4) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>? ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Experimento_Calor_Espec%C3%ADficoExperimento Calor Específico2015-11-06T13:16:17Z<p>Evramos: Created page with "== Calos Expecífico de un Metal == ===Objetivos=== - Determinar el calor específico del Cobre (Cu). - Comprobar experimentalmente la ley cero de la Termodinámica. ===I..."</p>
<hr />
<div>== Calos Expecífico de un Metal ==<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Determinar el calor específico del Cobre (Cu).<br />
<br />
- Comprobar experimentalmente la ley cero de la Termodinámica.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
Diferentes sustancias requieren diferentes cantidades de calor para producir un cambio dado en su temperatura. Por ejemplo, para incrementar la<br />
temperatura de <m>1 kg</m> de agua en una cantidad <m>\Delta T</m> de temperatura se requiere alrededor de 10 veces más calor que para incrementar en esta misma cantidad <m>\Delta T</m> la temperatura de <m>1 kg</m> de cobre. Este comportamiento de los materiales es caracterizado cuantitativamente por el calor específico, que es la cantidad de calor necesaria para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de sustancia en 1°C. Así, el agua tiene un calor específico de mayor valor que el cobre.<br />
<br />
El calor específico de un material es característico para cada sustancia y depende de su estructura interna. Como puede ser visto de la definición, el calor específico de una sustancia dada puede ser determinado mediante la entrega de una cantidad de calor conocida a una cantidad de masa determinada de la sustancia y con un apropiado registro del cambio en su temperatura. El propósito de este experimento es determinar el calor específico de un material en particular mediante los métodos de calorimetría.<br />
<br />
===Teoría===<br />
<br />
Una variación <m>\Delta T</m> en la temperatura de una sustancia es proporcional a la cantidad de calor <m>Q</m> que se agrega o extrae de esta, o sea:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q \propto \Delta T</m></center><br />
<br />
<br />
Escrito en forma de ecuación<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = C \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (1)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde la constante de proporcionalidad <m>C</m> es llamada capacidad calorífica de la sustancia.<br />
<br />
Sin embargo la cantidad de calor requerido para cambiar la temperatura de un objeto es también proporcional a la masa de este, por lo tanto es<br />
conveniente definir la cantidad llamada capacidad calorífica específica <m>c</m> (o calor específico)<br />
<br />
<br />
:<center><m>c=\frac{C}{m} \qquad\quad\qquad (2)</m></center><br />
<br />
<br />
que es la capacidad calorífica por unidad de masa de la sustancia. Así, la ecuación (1) puede ser escrita como:<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = m \cdot c \cdot \Delta T \qquad\quad\qquad (3)</m></center><br />
<br />
<br />
Donde el calor específico es la cantidad de calor (en calorías) necesaria para incrementar la temperatura de 1 gramo de sustancia en 1 grado Celsius.<br />
<br />
De hecho, la caloría es la unidad de calor definida como la cantidad de calor requerido para incrementar la temperatura de <m>1 gr</m> de agua en 1°C. Por definición, el agua tiene un calor específico de <m>1 cal/g^{\circ}C</m>.<br />
<br />
<br />
:<center><m>Q = \frac{\Delta Q}{m \cdot \Delta T}=1cal/gr^{\circ}C</m></center><br />
<br />
<br />
En la tabla mostrada a continuación se presentan los valores de los calores específicos para algunos materiales.<br />
<br />
<br />
[[File:Tabc.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
El calor específico de un material puede ser determinado experimentalmente midiendo el cambio de temperatura que presenta una determinada masa del material al entregarle una cierta cantidad de calor. Esto puede ser realizado indirectamente por un procedimiento de calorimetría conocido como el ''método de mezclas''. Varias sustancias a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, las sustancias calientes entregan calor a las sustancias frías hasta que todas las sustancias alcanzan una temperatura de equilibrio común.<br />
<br />
Si el sistema está aislado de manera que no pueda intercambiar calor con sus alrededores, por conservación de energía, la cantidad de calor que pierden las sustancias calientes es la misma que ganan las sustancias frías.<br />
<br />
<br />
:<center><m>|Q_c| = |Q_f| \qquad\quad\qquad (4)</m></center><br />
<br />
<br />
En este experimento, agua caliente es añadida a un calorímetro (vaso térmico) el cual contiene una barra metálica, luego se agita el calorímetro por unos segundos hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico. Note que la función del calorímetro es aislar el sistema para disminuir las pérdidas de calor. Sin embargo, su capacidad calorífica es desconocida, por lo tanto esta debe ser inicialmente medida.<br />
<br />
=== Experimento ===<br />
<br />
<br />
====I. Medición de la Capacidad Calorífica del Calorímetro====<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido:</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
- Balanza del laboratorio<br />
<br />
[[File:Calo1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
<br />
<big>''' PRECAUCIÓN '''</big><br />
<br />
La superficie del calentador puede llegar a temperaturas cercanas a los 350 °C, por ello debe tener mucha precaución al manipular este calentador.<br />
<br />
Recuerde utilizar siempre el guante térmico para manipular el vaso precipitado cuando esté a una temperatura elevada.<br />
<br />
</center><br />
<br />
<u>Procedimiento</u><br />
<br />
<br />
: 1. Añada al calorímetro <m>100 ml</m> de agua a temperatura ambiente previamente pesada. Observe la lectura del termómetro y cuando esta<br />
se estabilice, registre su valor como <m>T_1</m> (Temperatura inicial sistema calorímetro más agua) en la tabla que se muestra más adelante.<br />
<br />
: 2. Caliente en un vaso precipitado <m>100 ml</m> de agua a una temperatura aproximada de 50°C y registre esta temperatura como <m>T_2</m>. Vierta esta cantidad de agua caliente (previamente pesada) en el calorímetro con agua y ciérrelo. Homogenice la temperatura del agua agitando suavemente el calorímetro. Espere unos segundos hasta que la temperatura llegue a un valor estacionario y registre esta temperatura como <m>T_3</m>.<br />
<br />
: 3. Luego de anotar los datos en la tabla, determine la capacidad calorífica del calorímetro (<m>C_k</m>) aplicando la ley de la conservación de la energía.<br />
<br />
: . Realice el experimento anterior tres veces.<br />
<br />
[[File:Calo2.png|center|thumb|800px|]]<br />
<br />
: Si el valor de <m>C_k</m> no tiene una dispersión excesiva, promedie los valores y anote como error la desviación estándar. En caso contrario repita sus medidas con cuidado y estudie donde puede estar el problema.<br />
<br />
'''Nota:''' El valor experimental de <m>C_k</m> debe ser reportado como:<br />
<br />
:<center><m>C_k=\bar{x} \pm \sigma</m></center><br />
<br />
<br />
La desviación estándar (<m>/sigma</m>) está dada por:<br />
<br />
:<center><m>\sigma=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N(x_i-\bar{x})^2}</m></center><br />
<br />
Donde <m>N</m> es el número de mediciones, <m>x_i</m> la medición i-ésima y <m>\bar{x}</m> es el promedio de las <m>N</m> mediciones.<br />
<br />
====II. Determinación del Calor Específico de un Sólido====<br />
<br />
<u>Equipamiento Requerido</u><br />
<br />
- 1 calorímetro<br />
<br />
- 1 termómetro de de mercurio<br />
<br />
- 1 vaso precipitado de <m>250 ml</m><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <m>600 W</m><br />
<br />
- 1 trozo de Cobre (barra metálica color rojizo)<br />
<br />
- 1 guante térmico<br />
<br />
<u>Procedimiento</u><br />
<br />
: 1. Medir la masa del metal y depositarlo en el calorímetro.<br />
<br />
: 2. Añadir al calorímetro <m>100 ml</m> de agua a temperatura ambiente '''previamente pesada'''. Observe la lectura del termómetro y cuando se estabilice, registre su valor como <m>T_1</m> (Temperatura inicial sistema calorímetro, agua y barra de cobre) en la tabla que se muestra más adelante.<br />
<br />
: 3. Caliente en un vaso precipitado <m>100 ml</m> de agua a una temperatura aproximada de 50°C y registre esta temperatura como <m>T_2</m>. Vierta esta cantidad de agua caliente ('''previamente pesada''') en el calorímetro y ciérrelo. Homogenice la temperatura de la mezcla agitando suavemente el calorímetro. Espere unos segundos hasta que la temperatura llegue a un valor estacionario y registre esta temperatura como <m>T_3</m>.<br />
<br />
: 4. Luego de anotar los datos en la tabla, determine el calor específico del cobre (<m>c_{Cu}</m>) aplicando la ley de la conservación de la energía.<br />
<br />
: 5. Realice el procedimiento anterior tres veces.<br />
<br />
[[File:Calo3.png|center|thumb|800px|]]<br />
<br />
<br />
Si el valor de <m>c_{Cu}</m> no tiene una dispersión excesiva, promedie los valores y anote como error la desviación estándar. En caso contrario repita sus medidas con cuidado y estudie donde puede estar el problema.<br />
<br />
==== Preguntas ====<br />
<br />
1) ¿Qué expresa la ley cero de la termodinámica y en que parte de este experimento está presente?<br />
<br />
2) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para la capacidad calorífica del calorímetro <m>C_k</m>?<br />
<br />
3) ¿Cuáles son las posibles fuentes de error en la medición de <m>C_k</m>?<br />
<br />
4) ¿Cuál es el valor experimental reportado por su grupo para el calor específico del cobre <m>c_{Cu}</m>?<br />
<br />
5) Probablemente el valor de <m>c_{Cu}</m> obtenido por su grupo tiene un gran porcentaje de error en comparación con el valor reportado en la tabla 1. Identifique las posibles fuentes de error en la medición de <m>c_{Cu}</m>.<br />
<br />
6) ¿Qué aspectos del procedimiento experimental podrían ser mejorados para obtener un valor del calor específico del metal con un menor porcentaje de error?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fis_119EFis 119E2015-11-06T12:53:39Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>[[Experimento Calor Específico]]<br />
<br />
[[Experimento Recursos Didácticos Siemens]]<br />
<br />
[[Pauta Bitácora Experimental]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fis_119EFis 119E2015-11-06T12:53:04Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>[[Calor Específico]]<br />
<br />
[[Recursos Didácticos Siemens]]<br />
<br />
[[Pauta Bitácora Experimental]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fis_119EFis 119E2015-11-06T12:52:44Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>[[Calor Específico]]<br />
[[Recursos Didácticos Siemens]]<br />
[[Pauta Bitácora Experimental]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fis_119EFis 119E2015-11-06T12:52:06Z<p>Evramos: Created page with "Calor Específico ==Experimento 2== Recursos Didácticos Siemens ==Pauta Bitácora Experimental== Recursos Didácticos Siemens"</p>
<hr />
<div>[[Calor Específico]]<br />
<br />
==Experimento 2==<br />
<br />
[[Recursos Didácticos Siemens]]<br />
<br />
==Pauta Bitácora Experimental==<br />
<br />
[[Recursos Didácticos Siemens]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fisica_GeneralFisica General2015-11-06T12:48:55Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>#[[Fiz0112]]<br />
#[[Fiz 109C]]<br />
#[[Fis 119E]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/TermodinamicaTermodinamica2015-11-06T12:48:42Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>#[[Fiz0211]]<br />
#[[Fis 152]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/TermodinamicaTermodinamica2015-11-06T12:48:10Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>#[[Fiz0211]]<br />
#[[Fis 152]]<br />
#[[Fis 119E]]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-09-02T19:10:12Z<p>Evramos: /* Midiendo Masa */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrada aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Micrómetro<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla o huincha de medir y un pie de metro o micrómetro.<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 4 difieren más o menos que la desviación estándar calculada en 2?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-22T19:26:36Z<p>Evramos: /* Errores */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrada aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Micrómetro<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla o huincha de medir y un pie de metro o micrómetro.<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-22T19:25:44Z<p>Evramos: /* Midiendo Longitud */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Micrómetro<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla o huincha de medir y un pie de metro o micrómetro.<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-22T19:25:16Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Micrómetro<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla o huincha de medir y un pie de metro.<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-20T20:14:46Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla o huincha de medir y un pie de metro.<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-20T20:14:12Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-20T20:13:37Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Micrómetro<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-20T20:12:58Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T16:05:29Z<p>Evramos: /* Midiendo Tiempo */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilicen un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 4. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 5. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
: 6. ¿Cómo se podría mejorar la medida de la oscilación del péndulo?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T16:04:08Z<p>Evramos: /* Midiendo Tiempo */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
<br />
: 1. Construyan un péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 2. Midan su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro y calculen el valor promedio y la desviación estándar. Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º. <br />
: 3. Estimen el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo de largo (<math>l</math>) a partir de la expresión: <center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center>, con <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math><br />
: 3. Compare el valor calculado (teórico) y el valor promedio medido (experimental).<br />
: 4. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre el valor teórico y experimental?<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nota:</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T15:58:06Z<p>Evramos: /* Midiendo Masa */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Utilicen una balanza electrónica para medir la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla y su desviación estándar.<br />
: 3. Calculen el error estándar utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 4. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 5 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 6. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 7. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T15:56:20Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio, la desviación estándar y el error estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Qué concluyen al comparar la precisión de medida de cada instrumento con el error estándar?<br />
: 6. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, midan la masa de 10 golillas, una a una. <br />
: 2. Calculen un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Midan la masa de 20 golillas, todas juntas, y calculen el valor de la masa por golilla.<br />
: 4 ¿Cuál es la precisión de medida del instrumento? <br />
: 4. ¿Los valores de la masa por golilla obtenidos en 2 y 3 difieren más o menos que la desviación estándar?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Cuáles son las fuentes de errores sistemáticos?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T15:47:28Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Midan el diámetro interior de 10 golillas utilizando una regla (o alternativamente una huincha de medir) y un micrómetro (o alternativamente un pie de metro).<br />
: 2. Calculen un valor promedio y desviación estándar de la medida del diámetro interior de las golillas.<br />
: 3. ¿Cuál es la precisión de medida de cada instrumento?<br />
: 4. ¿Qué concluye al comparar la precisión de medida con la desviación estándar?<br />
: 5. Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T15:39:33Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccionen tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determinen el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determinen la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Midan el diámetro interior de 10 golillas y calculen un valor promedio y desviación estándar para cada uno de los valores. Realicen esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. ¿Qué los llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumeren al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-08-14T15:35:46Z<p>Evramos: /* Errores */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/Análisis_de_Errores.pdf Una guía de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas y calcule un valor promedio y desviación estándar. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-05T18:47:58Z<p>Evramos: /* Midiendo Tiempo */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas y calcule un valor promedio y desviación estándar. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-05T18:47:17Z<p>Evramos: /* Midiendo Tiempo */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas y calcule un valor promedio y desviación estándar. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Calcule el flujo de agua (l/s) que cae de una pipeta llena. <br />
: 5. Luego mida el período de oscilación del péndulo 10 veces a partir de la variación del nivel del agua en una oscilación.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error? ¿Por qué?<br />
<br />
Nota: Utilice un ángulo inicial de amplitud de oscilación pequeña, de alrededor de 15º.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-05T18:39:06Z<p>Evramos: /* Midiendo Longitud */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas y calcule un valor promedio y desviación estándar. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-05T18:38:05Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas y calcule un valor promedio. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/M%C3%A1quina_T%C3%A9rmica_(Fiz0112)Máquina Térmica (Fiz0112)2014-03-04T14:29:56Z<p>Evramos: Created page with "==Máquina Térmica (Fiz0112)== ===Objetivos=== - Estudiar el proceso termodinámico realizado por una máquina térmica que es utilizada para elevar una cierta cantidad de..."</p>
<hr />
<div>==Máquina Térmica (Fiz0112)==<br />
<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Estudiar el proceso termodinámico realizado por una máquina térmica que es utilizada para elevar una cierta cantidad de masa.<br />
<br />
- Determinar experimentalmente el trabajo realizado por la máquina térmica en base al diagrama P-V.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
El propósito de este laboratorio es experimentar con una máquina térmica real, la cual a través de un proceso termodinámico puede hacer un trabajo<br />
mecánico, elevando pequeñas masas desde una altura a otra.<br />
<br />
En esta experiencia se podrá verificar experimentalmente que el trabajo mecánico realizado por la máquina, elevando una masa '''m''' una distancia vertical '''h''', es igual al trabajo termodinámico neto hecho durante el ciclo (área encerrada en un diagrama P-V). Esencialmente, se comparará el trabajo realizado al levantar una masa (<math>W = mgh</math> ), con el trabajo realizado en un ciclo de la máquina térmica como función de la presión y los cambios de volumen.<br />
<br />
=== Experimento ===<br />
<br />
La máquina térmica que se utilizará en este laboratorio, consiste esencialmente de un cilindro plástico con un pistón de grafito en su interior,<br />
el cual puede moverse a lo largo del cilindro con roce prácticamente despreciable. El pistón está unido a una plataforma mediante una barra<br />
rígida, con el propósito de adecuar el sistema para el levantamiento de masas. Un tubo flexible une la cavidad del cilindro con una cámara de gas, la cual consiste en un cilindro de plomo sellado con un tapón de goma. Esta cámara de gas, con aire en este caso, puede ser ubicada alternativamente en un depósito con agua fría o en un depósito con agua caliente. Una fotografía del montaje experimental de éste levantador de masas es mostrado en la figura 1.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
El ciclo del levantador de masas está representado en la figura 2. Inicialmente el pistón se encuentra el la posición '''a''', aprisionando cierta cantidad de aire en el interior del cilindro. Al poner una masa sobre la plataforma la fuerza sobre el pistón aumenta, ello ocasionando una compresión del aire y por lo tanto un leve descenso del pistón a la posición '''b'''. Si se aumenta la temperatura del gas atrapado dentro del cilindro, el volumen aumentará causando la elevación de la plataforma hasta la posición en '''c'''. Ello se podrá realizar moviendo el<br />
recipiente desde el depósito frío al depósito caliente. Luego, al remover la masa de la plataforma, la fuerza ejercida sobre el pistón disminuye ocasionando una leve elevación de la plataforma hasta la posición '''d''', ello acompañado de una disminución de la presión de aire en el cilindro. Finalmente el volumen del gas disminuirá cuando la cámara de aire es devuelta al depósito frío, lo que produce el descenso del pistón a su posición original '''a'''.<br />
<br />
Para calcular el trabajo termodinámico realizado durante el ciclo, se requerirá dibujar el diagrama P-V. Para ello será necesario determinar los volúmenes y presiones del aire encerrado en el cilindro, tubo y cámara de aire, en los puntos a, b, c y d del ciclo. Por lo tanto previo a ello es necesario encontrar expresiones para:<br />
<br />
:: '''a'''.- El volumen del aire encerrado en el sistema en función de la posición del pistón. Anote el diámetro interno del cilindro como <math>d</math> y la longitud del cilindro ocupada por el gas como <math>L</math>.<br />
<br />
:: '''b'''.- La presión del gas contenido por el pistón de diámetro <math>d</math>. Anote la masa el pistón (más barra y plataforma) como <math>m</math> y la masa agregada como <math>M</math>. No olvide considerar la presión atmosférica (<math>P_0</math>) que actúa sobre el pistón y por lo tanto sobre el gas.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev2.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
Ahora que se han derivado las ecuaciones básicas necesarias, usted debería ser capaz realizar un ciclo con la máquina térmica, y hacer las mediciones necesarias para calcular el volumen y la presión del aire en los cuatro puntos del ciclo.<br />
<br />
Antes de registrar los datos de la presión, volumen y altura del elevamiento, es recomendable preparar y ejecutar unos pocos ciclos con el propósito de familiarizarse con el sistema.<br />
<br />
<br />
<big><center><FONT COLOR="red">''' ¡Atención! No se debe forzar el pistón. Ello ocasionaría la falla irreparable del sistema.'''</FONT></center></big><br />
<br />
<br />
==I. Medición del ciclo P-V==<br />
<br />
<br />
===Equipamiento Requerido===<br />
<br />
- Máquina de calor/Aparato de Gas Ideal (TD-8572)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>1000 ml</math> (para uso como depósito de agua fría)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>2000 ml</math> (para uso como depósito de agua caliente)<br />
<br />
- 1 set de masas de <math>20 gr</math>, <math>50 gr</math>, <math>100 gr</math> y <math>200 gr</math><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <math>600 W</math><br />
<br />
- 1 Termómetro de mercurio<br />
<br />
<br />
=== Procedimiento ===<br />
<br />
<br />
: 1.- Implementar al montaje experimental mostrado en la figura 1. Se deben poner <math>400 ml</math> de agua a temperatura ambiente en el vaso de <math>1000 ml</math>, y en el vaso de <math>2000 ml</math> se deben poner <math>400 ml</math> con agua caliente a una temperatura cercana a <math>70</math>ºC. Esto último se puede lograr poniendo <math>300 ml</math> de agua hirviendo y <math>100 ml</math> de agua de la llave, para hervir el agua utilice el hervidor disponible en el laboratorio. El propósito del calentador eléctrico es mantener la temperatura del agua caliente a <math>70</math>°C.<br />
<br />
: 2.- Realizar un ciclo completo con la máquina térmica. Se sugiere levantar el pistón unos pocos centímetros antes de cerrar la válvula de entrada del aire (ver figura 1). Note que el aire se filtra fuera del cilindro lentamente, por lo tanto si una masa grande está siendo elevada la filtración aumenta y por ello se sugiere que el límite máximo de la masa agregada en la plataforma de levantamiento sea <math>150 g</math>. Después de observar unos pocos ciclos de la máquina, usted debería ser capaz de describir detalladamente el proceso entre cada uno de los puntos a, b, c y d de un ciclo, indicando cual de las transiciones entre estos puntos son aproximadamente adiabáticas y cuales son isobáricas. Puede observar directamente cambios en el volumen del gas y puede predecir como la presión ejercida sobre el gas por sus alrededores<br />
debería cambiar de un punto a otro usando la definición de presión como fuerza por unidad de área.<br />
<br />
: 3.- Tome las mediciones necesarias para determinar el volumen y la presión del aire en el sistema a los cuatro puntos en el ciclo de la máquina (figura 2). Esto se debe hacer rápidamente para evitar escapes de aire alrededor del pistón. Resuma sus resultados en una tabla indicando claramente las unidades de medida.<br />
<br />
: 4.- Use sus datos para calcular la presión y el volumen del sistema en el los cuatro puntos del ciclo. Escriba detalladamente las ecuaciones y cálculos, sin olvidar las unidades. Recuerde tomar en cuenta el volumen del aire en el tubo y el recipiente de aire.<br />
<br />
: 5.- Responda las siguientes preguntas:<br />
<br />
¿Cuál es la altura <math>h</math>, que es elevada la masa?<br />
<br />
¿Podemos sospechar que las transiciones de <math>a \rightarrow b</math> y de <math>c \rightarrow d</math> son aproximadamente adiabáticas? Fundamente su respuesta.<br />
<br />
¿Puede demostrar que las transiciones <math>b \rightarrow c</math> y <math>d \rightarrow a</math> son isobáricas? Explique<br />
porque.<br />
<br />
<br />
<br />
==II. Cálculo del trabajo termodinámico a partir del diagrama P-V==<br />
<br />
<br />
El objetivo de esta sección es dibujar el diagrama P-V para el ciclo en cuestión y determinar el trabajo termodinámico realizado por la máquina.<br />
<br />
: 1.- Dibuje un diagrama P-V para el ciclo de la máquina. Para ello puede utilizar la grilla cuadriculada que se presenta a continuación, o puede generar su gráfico usando un software computacional.<br />
<br />
[[File:Lev3.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
: 2.- En el gráfico de la parte a), indique cada uno de los puntos del ciclo (a, b, c y d). Indique sobre el gráfico cual de las trayectorias (<math>a \rightarrow b</math>, <math>b \rightarrow c</math>, etc.) son adiabáticos y cuales son isobáricos.<br />
<br />
: 3.- Encontrar un método para determinar el área encerrada bajo la curva en el diagrama P-V. El área encerrada no cambia mucho si se asume que <math>P</math> es aproximadamente una función lineal de <math>V</math> para las transiciones adiabáticas. Haciendo esta aproximación, la figura es casi un paralelogramo, de tal modo que se puede obtener el área encerrada. Para ello, realice el gráfico con una grilla cuadrada y cuente los cuadrados en el área encerrada por las líneas que conectan los puntos a, b, c y d. Luego multiplique por el número de joules que cada bloque representa. Necesitará hacer estimaciones cuidadosas de fracciones de áreas de cuadrados cuando una trayectoria del ciclo corte uno de ellos.<br />
<br />
: 4.- Escoja un método para calcular el trabajo termodinámico. Escriba detalladamente los cálculos necesarios y exprese el resultado en joules.<br />
<br />
: 5.- Calcule el trabajo mecánico realizado por la máquina de calor para elevar la masa.<br />
<br />
: 6.- Compare el trabajo termodinámico con el trabajo realizado al elevar la masa. Recuerde usar el número correcto de cifras significativas en su comparación.<br />
<br />
: 7.- Escriba sus conclusiones e identifique las posibles fuentes de error.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Fiz0112Fiz01122014-03-04T14:25:46Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>==Experimento 0==<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentación Errores e Instrumentación]<br />
<br />
==Experimento 1==<br />
<br />
[[Experimento de Galileo: El plano inclinado (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento 2==<br />
<br />
[[Colisiones: Conservación de momento y energía cinética (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento 3==<br />
<br />
[[Calor Específico de un Metal (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento 4==<br />
<br />
[[Máquina Térmica (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento 5==<br />
<br />
[[Lineas de Campo Eléctrico (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento 6==<br />
<br />
[[Inducción de Faraday-Lenz (Fiz0112)]]<br />
<br />
==Experimento Recuperativo==<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Ley_de_Ohm_(Fiz_109C) Ley de Ohm]</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Ley_de_Joule_(Fiz0112)Ley de Joule (Fiz0112)2014-03-04T14:24:51Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>==Máquina Térmica==<br />
<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Estudiar el proceso termodinámico realizado por una máquina térmica que es utilizada para elevar una cierta cantidad de masa.<br />
<br />
- Determinar experimentalmente el trabajo realizado por la máquina térmica en base al diagrama P-V.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
El propósito de este laboratorio es experimentar con una máquina térmica real, la cual a través de un proceso termodinámico puede hacer un trabajo<br />
mecánico, elevando pequeñas masas desde una altura a otra.<br />
<br />
En esta experiencia se podrá verificar experimentalmente que el trabajo mecánico realizado por la máquina, elevando una masa '''m''' una distancia vertical '''h''', es igual al trabajo termodinámico neto hecho durante el ciclo (área encerrada en un diagrama P-V). Esencialmente, se comparará el trabajo realizado al levantar una masa (<math>W = mgh</math> ), con el trabajo realizado en un ciclo de la máquina térmica como función de la presión y los cambios de volumen. <br />
<br />
=== Experimento ===<br />
<br />
La máquina térmica que se utilizará en este laboratorio, consiste esencialmente de un cilindro plástico con un pistón de grafito en su interior,<br />
el cual puede moverse a lo largo del cilindro con roce prácticamente despreciable. El pistón está unido a una plataforma mediante una barra<br />
rígida, con el propósito de adecuar el sistema para el levantamiento de masas. Un tubo flexible une la cavidad del cilindro con una cámara de gas, la cual consiste en un cilindro de plomo sellado con un tapón de goma. Esta cámara de gas, con aire en este caso, puede ser ubicada alternativamente en un depósito con agua fría o en un depósito con agua caliente. Una fotografía del montaje experimental de éste levantador de masas es mostrado en la figura 1.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
El ciclo del levantador de masas está representado en la figura 2. Inicialmente el pistón se encuentra el la posición '''a''', aprisionando cierta cantidad de aire en el interior del cilindro. Al poner una masa sobre la plataforma la fuerza sobre el pistón aumenta, ello ocasionando una compresión del aire y por lo tanto un leve descenso del pistón a la posición '''b'''. Si se aumenta la temperatura del gas atrapado dentro del cilindro, el volumen aumentará causando la elevación de la plataforma hasta la posición en '''c'''. Ello se podrá realizar moviendo el<br />
recipiente desde el depósito frío al depósito caliente. Luego, al remover la masa de la plataforma, la fuerza ejercida sobre el pistón disminuye ocasionando una leve elevación de la plataforma hasta la posición '''d''', ello acompañado de una disminución de la presión de aire en el cilindro. Finalmente el volumen del gas disminuirá cuando la cámara de aire es devuelta al depósito frío, lo que produce el descenso del pistón a su posición original '''a'''.<br />
<br />
Para calcular el trabajo termodinámico realizado durante el ciclo, se requerirá dibujar el diagrama P-V. Para ello será necesario determinar los volúmenes y presiones del aire encerrado en el cilindro, tubo y cámara de aire, en los puntos a, b, c y d del ciclo. Por lo tanto previo a ello es necesario encontrar expresiones para:<br />
<br />
:: '''a'''.- El volumen del aire encerrado en el sistema en función de la posición del pistón. Anote el diámetro interno del cilindro como <math>d</math> y la longitud del cilindro ocupada por el gas como <math>L</math>.<br />
<br />
:: '''b'''.- La presión del gas contenido por el pistón de diámetro <math>d</math>. Anote la masa el pistón (más barra y plataforma) como <math>m</math> y la masa agregada como <math>M</math>. No olvide considerar la presión atmosférica (<math>P_0</math>) que actúa sobre el pistón y por lo tanto sobre el gas.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev2.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
Ahora que se han derivado las ecuaciones básicas necesarias, usted debería ser capaz realizar un ciclo con la máquina térmica, y hacer las mediciones necesarias para calcular el volumen y la presión del aire en los cuatro puntos del ciclo.<br />
<br />
Antes de registrar los datos de la presión, volumen y altura del elevamiento, es recomendable preparar y ejecutar unos pocos ciclos con el propósito de familiarizarse con el sistema.<br />
<br />
<br />
<big><center><FONT COLOR="red">''' ¡Atención! No se debe forzar el pistón. Ello ocasionaría la falla irreparable del sistema.'''</FONT></center></big><br />
<br />
<br />
==I. Medición del ciclo P-V==<br />
<br />
<br />
===Equipamiento Requerido===<br />
<br />
- Máquina de calor/Aparato de Gas Ideal (TD-8572)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>1000 ml</math> (para uso como depósito de agua fría)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>2000 ml</math> (para uso como depósito de agua caliente)<br />
<br />
- 1 set de masas de <math>20 gr</math>, <math>50 gr</math>, <math>100 gr</math> y <math>200 gr</math><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <math>600 W</math><br />
<br />
- 1 Termómetro de mercurio<br />
<br />
<br />
=== Procedimiento ===<br />
<br />
<br />
: 1.- Implementar al montaje experimental mostrado en la figura 1. Se deben poner <math>400 ml</math> de agua a temperatura ambiente en el vaso de <math>1000 ml</math>, y en el vaso de <math>2000 ml</math> se deben poner <math>400 ml</math> con agua caliente a una temperatura cercana a <math>70</math>ºC. Esto último se puede lograr poniendo <math>300 ml</math> de agua hirviendo y <math>100 ml</math> de agua de la llave, para hervir el agua utilice el hervidor disponible en el laboratorio. El propósito del calentador eléctrico es mantener la temperatura del agua caliente a <math>70</math>°C.<br />
<br />
: 2.- Realizar un ciclo completo con la máquina térmica. Se sugiere levantar el pistón unos pocos centímetros antes de cerrar la válvula de entrada del aire (ver figura 1). Note que el aire se filtra fuera del cilindro lentamente, por lo tanto si una masa grande está siendo elevada la filtración aumenta y por ello se sugiere que el límite máximo de la masa agregada en la plataforma de levantamiento sea <math>150 g</math>. Después de observar unos pocos ciclos de la máquina, usted debería ser capaz de describir detalladamente el proceso entre cada uno de los puntos a, b, c y d de un ciclo, indicando cual de las transiciones entre estos puntos son aproximadamente adiabáticas y cuales son isobáricas. Puede observar directamente cambios en el volumen del gas y puede predecir como la presión ejercida sobre el gas por sus alrededores<br />
debería cambiar de un punto a otro usando la definición de presión como fuerza por unidad de área.<br />
<br />
: 3.- Tome las mediciones necesarias para determinar el volumen y la presión del aire en el sistema a los cuatro puntos en el ciclo de la máquina (figura 2). Esto se debe hacer rápidamente para evitar escapes de aire alrededor del pistón. Resuma sus resultados en una tabla indicando claramente las unidades de medida.<br />
<br />
: 4.- Use sus datos para calcular la presión y el volumen del sistema en el los cuatro puntos del ciclo. Escriba detalladamente las ecuaciones y cálculos, sin olvidar las unidades. Recuerde tomar en cuenta el volumen del aire en el tubo y el recipiente de aire.<br />
<br />
: 5.- Responda las siguientes preguntas:<br />
<br />
¿Cuál es la altura <math>h</math>, que es elevada la masa?<br />
<br />
¿Podemos sospechar que las transiciones de <math>a \rightarrow b</math> y de <math>c \rightarrow d</math> son aproximadamente adiabáticas? Fundamente su respuesta.<br />
<br />
¿Puede demostrar que las transiciones <math>b \rightarrow c</math> y <math>d \rightarrow a</math> son isobáricas? Explique<br />
porque.<br />
<br />
<br />
<br />
==II. Cálculo del trabajo termodinámico a partir del diagrama P-V==<br />
<br />
<br />
El objetivo de esta sección es dibujar el diagrama P-V para el ciclo en cuestión y determinar el trabajo termodinámico realizado por la máquina.<br />
<br />
: 1.- Dibuje un diagrama P-V para el ciclo de la máquina. Para ello puede utilizar la grilla cuadriculada que se presenta a continuación, o puede generar su gráfico usando un software computacional.<br />
<br />
[[File:Lev3.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
: 2.- En el gráfico de la parte a), indique cada uno de los puntos del ciclo (a, b, c y d). Indique sobre el gráfico cual de las trayectorias (<math>a \rightarrow b</math>, <math>b \rightarrow c</math>, etc.) son adiabáticos y cuales son isobáricos.<br />
<br />
: 3.- Encontrar un método para determinar el área encerrada bajo la curva en el diagrama P-V. El área encerrada no cambia mucho si se asume que <math>P</math> es aproximadamente una función lineal de <math>V</math> para las transiciones adiabáticas. Haciendo esta aproximación, la figura es casi un paralelogramo, de tal modo que se puede obtener el área encerrada. Para ello, realice el gráfico con una grilla cuadrada y cuente los cuadrados en el área encerrada por las líneas que conectan los puntos a, b, c y d. Luego multiplique por el número de joules que cada bloque representa. Necesitará hacer estimaciones cuidadosas de fracciones de áreas de cuadrados cuando una trayectoria del ciclo corte uno de ellos.<br />
<br />
: 4.- Escoja un método para calcular el trabajo termodinámico. Escriba detalladamente los cálculos necesarios y exprese el resultado en joules.<br />
<br />
: 5.- Calcule el trabajo mecánico realizado por la máquina de calor para elevar la masa.<br />
<br />
: 6.- Compare el trabajo termodinámico con el trabajo realizado al elevar la masa. Recuerde usar el número correcto de cifras significativas en su comparación.<br />
<br />
: 7.- Escriba sus conclusiones e identifique las posibles fuentes de error.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Ley_de_Joule_(Fiz0112)Ley de Joule (Fiz0112)2014-03-04T14:21:25Z<p>Evramos: </p>
<hr />
<div>==Máquina Térmica==<br />
<br />
<br />
===Objetivos===<br />
<br />
- Estudiar el proceso termodinámico realizado por una máquina térmica que es utilizada para elevar una cierta cantidad de masa.<br />
<br />
- Determinar experimentalmente el trabajo realizado por la máquina térmica en base al diagrama P-V.<br />
<br />
<br />
===Introducción===<br />
<br />
El propósito de este laboratorio es experimentar con una máquina térmica real, la cual a través de un proceso termodinámico puede hacer un trabajo<br />
mecánico, elevando pequeñas masas desde una altura a otra.<br />
<br />
En esta experiencia se podrá verificar experimentalmente que el trabajo mecánico realizado por la máquina, elevando una masa '''m''' una distancia vertical '''h''', es igual al trabajo termodinámico neto hecho durante el ciclo (área encerrada en un diagrama P-V). Esencialmente, se comparará el trabajo realizado al levantar una masa (<math>W = mgh</math> ), con el trabajo realizado en un ciclo de la máquina térmica como función de la presión y los cambios de volumen. En donde este último está dado por la expresión:<br />
<br />
:<center><math>W_{neto}=\oint P \cdot dV</math></center><br />
<br />
Aunque usted puede demostrar teóricamente ésta relación, la comprobación experimental le permitirá familiarizarse con el funcionamiento de una máquina térmica real.<br />
<br />
<br />
=== Experimento ===<br />
<br />
La máquina térmica que se utilizará en este laboratorio, consiste esencialmente de un cilindro plástico con un pistón de grafito en su interior,<br />
el cual puede moverse a lo largo del cilindro con roce prácticamente despreciable. El pistón está unido a una plataforma mediante una barra<br />
rígida, con el propósito de adecuar el sistema para el levantamiento de masas. Un tubo flexible une la cavidad del cilindro con una cámara de gas, la cual consiste en un cilindro de plomo sellado con un tapón de goma. Esta cámara de gas, con aire en este caso, puede ser ubicada alternativamente en un depósito con agua fría o en un depósito con agua caliente. Una fotografía del montaje experimental de éste levantador de masas es mostrado en la figura 1.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev1.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
<br />
El ciclo del levantador de masas está representado en la figura 2. Inicialmente el pistón se encuentra el la posición '''a''', aprisionando cierta cantidad de aire en el interior del cilindro. Al poner una masa sobre la plataforma la fuerza sobre el pistón aumenta, ello ocasionando una compresión del aire y por lo tanto un leve descenso del pistón a la posición '''b'''. Si se aumenta la temperatura del gas atrapado dentro del cilindro, el volumen aumentará causando la elevación de la plataforma hasta la posición en '''c'''. Ello se podrá realizar moviendo el<br />
recipiente desde el depósito frío al depósito caliente. Luego, al remover la masa de la plataforma, la fuerza ejercida sobre el pistón disminuye ocasionando una leve elevación de la plataforma hasta la posición '''d''', ello acompañado de una disminución de la presión de aire en el cilindro. Finalmente el volumen del gas disminuirá cuando la cámara de aire es devuelta al depósito frío, lo que produce el descenso del pistón a su posición original '''a'''.<br />
<br />
Para calcular el trabajo termodinámico realizado durante el ciclo, se requerirá dibujar el diagrama P-V. Para ello será necesario determinar los volúmenes y presiones del aire encerrado en el cilindro, tubo y cámara de aire, en los puntos a, b, c y d del ciclo. Por lo tanto previo a ello es necesario encontrar expresiones para:<br />
<br />
:: '''a'''.- El volumen del aire encerrado en el sistema en función de la posición del pistón. Anote el diámetro interno del cilindro como <math>d</math> y la longitud del cilindro ocupada por el gas como <math>L</math>.<br />
<br />
:: '''b'''.- La presión del gas contenido por el pistón de diámetro <math>d</math>. Anote la masa el pistón (más barra y plataforma) como <math>m</math> y la masa agregada como <math>M</math>. No olvide considerar la presión atmosférica (<math>P_0</math>) que actúa sobre el pistón y por lo tanto sobre el gas.<br />
<br />
<br />
[[File:Lev2.png|center|thumb|500px|]]<br />
<br />
<br />
Ahora que se han derivado las ecuaciones básicas necesarias, usted debería ser capaz realizar un ciclo con la máquina térmica, y hacer las mediciones necesarias para calcular el volumen y la presión del aire en los cuatro puntos del ciclo.<br />
<br />
Antes de registrar los datos de la presión, volumen y altura del elevamiento, es recomendable preparar y ejecutar unos pocos ciclos con el propósito de familiarizarse con el sistema.<br />
<br />
<br />
<big><center><FONT COLOR="red">''' ¡Atención! No se debe forzar el pistón. Ello ocasionaría la falla irreparable del sistema.'''</FONT></center></big><br />
<br />
<br />
==I. Medición del ciclo P-V==<br />
<br />
<br />
===Equipamiento Requerido===<br />
<br />
- Máquina de calor/Aparato de Gas Ideal (TD-8572)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>1000 ml</math> (para uso como depósito de agua fría)<br />
<br />
- 1 Vaso precipitado de <math>2000 ml</math> (para uso como depósito de agua caliente)<br />
<br />
- 1 set de masas de <math>20 gr</math>, <math>50 gr</math>, <math>100 gr</math> y <math>200 gr</math><br />
<br />
- 1 calentador eléctrico de <math>600 W</math><br />
<br />
- 1 Termómetro de mercurio<br />
<br />
<br />
=== Procedimiento ===<br />
<br />
<br />
: 1.- Implementar al montaje experimental mostrado en la figura 1. Se deben poner <math>400 ml</math> de agua a temperatura ambiente en el vaso de <math>1000 ml</math>, y en el vaso de <math>2000 ml</math> se deben poner <math>400 ml</math> con agua caliente a una temperatura cercana a <math>70</math>ºC. Esto último se puede lograr poniendo <math>300 ml</math> de agua hirviendo y <math>100 ml</math> de agua de la llave, para hervir el agua utilice el hervidor disponible en el laboratorio. El propósito del calentador eléctrico es mantener la temperatura del agua caliente a <math>70</math>°C.<br />
<br />
: 2.- Realizar un ciclo completo con la máquina térmica. Se sugiere levantar el pistón unos pocos centímetros antes de cerrar la válvula de entrada del aire (ver figura 1). Note que el aire se filtra fuera del cilindro lentamente, por lo tanto si una masa grande está siendo elevada la filtración aumenta y por ello se sugiere que el límite máximo de la masa agregada en la plataforma de levantamiento sea <math>150 g</math>. Después de observar unos pocos ciclos de la máquina, usted debería ser capaz de describir detalladamente el proceso entre cada uno de los puntos a, b, c y d de un ciclo, indicando cual de las transiciones entre estos puntos son aproximadamente adiabáticas y cuales son isobáricas. Puede observar directamente cambios en el volumen del gas y puede predecir como la presión ejercida sobre el gas por sus alrededores<br />
debería cambiar de un punto a otro usando la definición de presión como fuerza por unidad de área.<br />
<br />
: 3.- Tome las mediciones necesarias para determinar el volumen y la presión del aire en el sistema a los cuatro puntos en el ciclo de la máquina (figura 2). Esto se debe hacer rápidamente para evitar escapes de aire alrededor del pistón. Resuma sus resultados en una tabla indicando claramente las unidades de medida.<br />
<br />
: 4.- Use sus datos para calcular la presión y el volumen del sistema en el los cuatro puntos del ciclo. Escriba detalladamente las ecuaciones y cálculos, sin olvidar las unidades. Recuerde tomar en cuenta el volumen del aire en el tubo y el recipiente de aire.<br />
<br />
: 5.- Responda las siguientes preguntas:<br />
<br />
¿Cuál es la altura <math>h</math>, que es elevada la masa?<br />
<br />
¿Podemos sospechar que las transiciones de <math>a \rightarrow b</math> y de <math>c \rightarrow d</math> son aproximadamente adiabáticas? Fundamente su respuesta.<br />
<br />
¿Puede demostrar que las transiciones <math>b \rightarrow c</math> y <math>d \rightarrow a</math> son isobáricas? Explique<br />
porque.<br />
<br />
<br />
<br />
==II. Cálculo del trabajo termodinámico a partir del diagrama P-V==<br />
<br />
<br />
El objetivo de esta sección es dibujar el diagrama P-V para el ciclo en cuestión y determinar el trabajo termodinámico realizado por la máquina.<br />
<br />
: 1.- Dibuje un diagrama P-V para el ciclo de la máquina. Para ello puede utilizar la grilla cuadriculada que se presenta a continuación, o puede generar su gráfico usando un software computacional.<br />
<br />
[[File:Lev3.png|center|thumb|600px|]]<br />
<br />
: 2.- En el gráfico de la parte a), indique cada uno de los puntos del ciclo (a, b, c y d). Indique sobre el gráfico cual de las trayectorias (<math>a \rightarrow b</math>, <math>b \rightarrow c</math>, etc.) son adiabáticos y cuales son isobáricos.<br />
<br />
: 3.- Encontrar un método para determinar el área encerrada bajo la curva en el diagrama P-V. El área encerrada no cambia mucho si se asume que <math>P</math> es aproximadamente una función lineal de <math>V</math> para las transiciones adiabáticas. Haciendo esta aproximación, la figura es casi un paralelogramo, de tal modo que se puede obtener el área encerrada usando varios métodos. Tres de ellos están listados abajo. Los estudiantes creativos han propuestos métodos aún mejores que estos, por lo tanto usted es libre de proponer otro método.<br />
<br />
<br />
:: '''Método I'''<br />
<br />
::: Puesto que la presión no cambia del punto '''b''' al punto '''c''', se puede tomar la presión de esos dos puntos como una presión constante entre los puntos. Lo mismo se mantiene para la transición desde '''d''' hasta '''a'''. De esta manera se obtiene una figura que es aproximadamente un paralelogramo con dos pares de lados paralelos. Puede buscar y aplicar convenientemente la ecuación apropiada para determinar el trabajo termodinámico neto desarrollado.<br />
<br />
<br />
:: '''Método II'''<br />
<br />
::: Realice el gráfico con una grilla cuadrada y cuente los cuadrados en el área encerrada por las líneas que conectan los puntos a, b, c y d. Luego multiplique por el número de joules que cada bloque representa. Necesitará hacer estimaciones cuidadosas de fracciones de áreas de cuadrados cuando una trayectoria del ciclo corte uno de ellos.<br />
<br />
<br />
:: '''Método III'''<br />
<br />
::: Tire una línea recta a cada uno de los comienzos y finales de los puntos para las transiciones en el ciclo. Cada ecuación le dará una función que relaciona <math>P</math> y <math>V</math>. Calcule la integral para cada una de estas ecuaciones.<br />
<br />
<br />
:<center><math>\oint P \cdot dV = \int_a^b P \cdot dV + \int_b^c P \cdot dV + \int_c^d P \cdot dV + \int_d^a P \cdot dV </math></center><br />
<br />
: 4.- Escoja un método para calcular el trabajo termodinámico. Escriba detalladamente los cálculos necesarios y exprese el resultado en joules.<br />
<br />
: 5.- Calcule el trabajo mecánico realizado por la máquina de calor para elevar la masa.<br />
<br />
: 6.- Compare el trabajo termodinámico con el trabajo realizado al elevar la masa. Recuerde usar el número correcto de cifras significativas en su comparación.<br />
<br />
: 7.- Escriba sus conclusiones e identifique las posibles fuentes de error.</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:15:55Z<p>Evramos: /* Errores */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado promedio. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:14:27Z<p>Evramos: /* Objetivos Específicos */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor.<br />
: 2. Analizar las fuentes de errores sistemáticos y aleatorios. <br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:11:41Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanza<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:11:24Z<p>Evramos: /* Materiales */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Cronómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:09:38Z<p>Evramos: /* Midiendo Tiempo */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Dinamómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado (teórico) y medido (experimental). ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud entre estos valores?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:07:08Z<p>Evramos: /* Midiendo Masa */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Dinamómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una. ¿Cuál es la precisión de la medida del instrumento? <br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores de la masa de una golilla obtenidos en 2 y 3. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuáles son las fuentes de errores aleatorios? ¿Por qué el error estándar disminuye con la cantidad de medidas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado y medido. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T14:02:08Z<p>Evramos: /* Midiendo Masa */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Dinamómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 20 golillas, una a una.<br />
: 2. Calcule un valor promedio de la masa de una golilla, su desviación estándar y su error estándar, utilizando 2, 10 y 20 medidas. <br />
: 3. Mida la masa de 20 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 4. Compare los valores obtenidos en 1 y 2. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 5. ¿Cuál es el rango de medida de cada instrumento? ¿Cuál realiza medidas más precisas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado y medido. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T13:57:53Z<p>Evramos: /* Procedimiento */</p>
<hr />
<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Dinamómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine la precisión de medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Mida el perímetro y calcule el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Mida el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado.<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 10 golillas, una a una, y calcule un valor promedio y la desviación estándar de la masa de la golilla. <br />
: 2. Mida la masa de 10 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 3. Compare los valores obtenidos en 1 y 2. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 4. Repita los pasos anteriores, pero utilizando un dinamómetro. <br />
: 5. ¿Cuál es el rango de medida de cada instrumento? ¿Cuál realiza medidas más precisas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado y medido. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramoshttp://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/index.php/Errores_e_Instrumentaci%C3%B3nErrores e Instrumentación2014-03-04T13:49:15Z<p>Evramos: /* Midiendo Masa */</p>
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<div>==Introducción==<br />
<br />
El presente experimento trata sobre la cuantificación de magnitudes físicas. Como ejemplo, tres magnitudes fundamentales serán cuantificadas: longitud, masa y tiempo. Mediante la utilización de diversos instrumentos de medida se analizarán experimentalmente los errores asociados a la cuantificación de cada una de ellas.<br />
<br />
==Objetivos Específicos==<br />
<br />
: 1. Familiarizar al estudiante con el trabajo experimental de laboratorio.<br />
: 2. Aplicar el concepto de medida de una magnitud física, considerando la incertidumbre de su valor real.<br />
: 3. Analizar las ventajas, desventajas y alcances de distintos instrumentos de medida.<br />
<br />
==Bitácora de Laboratorio==<br />
<br />
Una bitácora es sin duda algo esencial para el trabajo científico y uno de los objetivos principales de este curso es crear el hábito de su uso. Ella debe contener en detalle todos los procedimientos, resultados y conclusiones preliminares de los experimentos. Debe incluir fecha, títulos, subtítulos, cálculos, estimaciones, gráficos, y en general, todos los datos que les permitan reproducir los experimentos y sus resultados. Ella debe utilizarse también como un libro de consultas cada vez que existan dudas sobre alguna medida o condiciones específicas de un experimento. El hábito de escribir en un cuaderno les servirá también para ordenar, clarificar y llevar a cabo sus ideas. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=47&Itemid=285 Más información sobre como llevar una bitácora puede ser encontrado aquí]<br />
<br />
==Informe de Laboratorio==<br />
<br />
Una vez finalizado el experimento y obtenidos sus resultados, el ciclo de la producción científica no está completo. Sin duda una de las partes más importantes es la comunicación de aquellas conclusiones, inventos o descubrimientos más relevantes. Para ello existe un formato universal de comunicación científica que permite validar tanto el experimento como sus resultados y análisis. Es de extremada importancia conocer esta estructura literaria que permitirá darle sentido a cada una de las partes del trabajo científico.<br />
<br />
[http://srv2.fis.puc.cl/mediawiki/images/d/da/Ejemplo_realizar_informe.pdf Un ejemplo de informe de laboratorio puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
==Errores==<br />
<br />
Dada la incertidumbre inherente a toda medición, existe siempre un error asociado a ellas. Por lo tanto, en el contexto de un experimento no sólo es importante que obtengamos un resultado para una determinada medición, sino que también debemos especificar cuál es el error correspondiente. Este último usualmente lo escribimos usando el símbolo ± que nos dice en qué intervalo es probable que se encuentre el resultado más probable. La inhabilidad de hacer un análisis de error adecuado puede llevarnos a sacar conclusiones completamente erradas a partir de nuestros resultados. <br />
<br />
[http://fisica.uc.cl/images/stories/fis151-fis1513/analisis_errores.pdf Un ejemplo de análisis de errores puede ser encontrado aquí].<br />
<br />
== Materiales ==<br />
<br />
:-Regla<br />
:-Pie de metro<br />
:-Micrómetro<br />
:-Huincha de medir<br />
:-Balanzas<br />
:-Golillas<br />
:-Dinamómetro<br />
:-Soporte Universal<br />
:-Pipeta<br />
:-Vaso Precipitado<br />
:-Hilo<br />
<br />
== Procedimiento ==<br />
<br />
===Midiendo Longitud===<br />
<br />
: 1. Seleccione tres instrumentos para medir longitud.<br />
: 2. Determine el rango de medida de cada uno, es decir, el valor máximo y mínimo que se puede medir. <br />
: 3. Determine el rango de precisión en la medida de cada uno de los instrumentos.<br />
: 4. Medir el perímetro y calcular el área de la mesa de trabajo. Realice esta medida con tres instrumentos distintos.<br />
: 5. Medir el espesor y el diámetro exterior de 10 golillas. Realice esta medida tres instrumentos distintos.<br />
: 6. ¿Qué lo llevó a escoger cada instrumento de medida? Enumere al menos tres ventajas y desventajas de cada instrumento utilizado<br />
<br />
===Midiendo Masa===<br />
<br />
: 1. Con una balanza, mida la masa de 10 golillas, una a una, y calcule un valor promedio y la desviación estándar de la masa de la golilla. <br />
: 2. Mida la masa de 10 golillas, todas juntas, y calcule el valor de la masa por golilla. <br />
: 3. Compare los valores obtenidos en 1 y 2. ¿Difieren más o menos que la desviación estándar? ¿Son estos valores comparables?<br />
: 4. Repita los pasos anteriores, pero utilizando un dinamómetro. <br />
: 5. ¿Cuál es el rango de medida de cada instrumento? ¿Cuál realiza medidas más precisas?<br />
<br />
===Midiendo Tiempo===<br />
<br />
: 1. Calcule el período de oscilación (<math>T</math>) de un péndulo cuyo largo (<math>l</math>) sea de 10 cm, a partir de la expresión: <br />
:<center><math>T=2\Pi\sqrt{\frac{l}{g}}</math></center><br />
: 2. Construya dicho péndulo utilizando una golilla, hilo y un pedestal.<br />
: 3. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando un cronómetro.<br />
: 4. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando una pipeta. Cuente la cantidad de gotas por oscilación.<br />
: 5. Mida su período de oscilación 10 veces utilizando el agua que cae de la pipeta. Mida la variación del nivel del agua en una oscilación con un pie de metro.<br />
: 6. A partir de la medida 3, y asumiendo que la aceleración de gravedad es <math>g=9,8\frac{m}{s^2}</math>, compare el valor calculado y medido. ¿Cuál es el porcentaje de error de exactitud?<br />
: 7. Compare los errores obtenidos en las medidas 3, 4 y 5. ¿Cuál de los valores medidos tiene menos error?¿Por qué?</div>Evramos