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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA PRÁCTICA #: 0B TÍTULO: Ajuste de datos por regresión lineal INTEGRANTES NOMBRE: Zapata Palacio Madwin Leonardo CÓDIGO: 1091681553 NOMBRE: Ronderos Agamez Wilmer CÓDIGO: 1065233948 NOMBRE: Delgado Parra Aner Duvan CÓDIGO: 1095949188 GRUPO #: E164 SUBGRUPO #: 1 FECHA DE ENTREGA: 26 febrero de 2022 DOCENTE: Paolo Andrés Opina Henao RESUMEN Inicialmente en la práctica 0B se pretende retomar los conceptos de los elementos de la recta numérica, como son la variable independiente, variable dependiente, la pendiente de la recta y su punto de corte; para así poderlos aplicar a la regresión líneas por medio de cuatro ejercicios que ocurren en fenómenos como por ejemplo el movimiento rectilíneo, una dilatación térmica, la capacitancia y la densidad. donde con sus respectivas graficas obtuvimos resultados que muestran la relación teórica. TABLAS DE DATOS Y GRÁFICAS t[s] S[cm] REGRESIÓN LINEAL 1,50 16,10 PENDIENTE: 14,41 2,00 41,80 3,00 57,20 PUNTO DE CORTE: 5,52 4,50 62,30 5,00 88,00 CORRELACION: 0,85 5,50 77,70 Tabla 1, Movimiento rectilíneo uniforme Grafica 1, regresión lineal de la tabla 1 y = 14,415x + 5,5289 R² = 0,8577 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 S[ cm ] t[s] S vs t] S[cm] Lineal (S[cm] ) ΔT[°C] ΔL[cm] REGRESIÓN LINEAL 25,00 0,0003 PENDIENTE: 50,00 0,0033 100,00 0,0057 PUNTO DE CORTE: - 0,0001 175,00 0,0075 225,00 0,0099 250,00 0,0129 CORRELACION: 0,9678 300,00 0,0153 Tabla 2, Dilatación Térmica Grafica 2, regresión lineal de la tabla 2 1/d[m] C[F] REGRESIÓN LINEAL 1000,00 0,00000000036257 PENDIENTE: 500,00 0,00000000016543 333,33 0,00000000013897 PUNTO DE CORTE: 250,00 0,00000000007857 200,00 0,00000000007401 CORRELACION: 0,9889 166,67 0,00000000006099 Tabla 3, Capacitancia y = 5E-05x - 0,0001 R² = 0,9678 0,0000 0,0020 0,0040 0,0060 0,0080 0,0100 0,0120 0,0140 0,0160 0,0180 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 Δ L[ cm ] ΔT[°C] ∆𝐿 vs ∆T ΔL[cm] Lineal (ΔL[cm]) 5 × 10−5 4 × 10−13 2 × 10−13 Grafica 3, regresión lineal de la tabla 3 r3[cm3] M[g] REGRESIÓN LINEAL 1,00 68,38 PENDIENTE: 8,0226 8,00 127,02 27,00 286,19 PUNTO DE CORTE: 37,45 42,88 299,19 91,13 703,41 CORRELACION: 0,9777 125,00 1107,20 Tabla 4, Densidad Grafica 4, regresión lineal de la tabla 4 y = 4E-13x - 2E-13 R² = 0,9889 0,00000000000000 0,00000000005000 0,00000000010000 0,00000000015000 0,00000000020000 0,00000000025000 0,00000000030000 0,00000000035000 0,00000000040000 0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 C [F ] 1/d[m] C vs 1/d C[F] Lineal (C[F]) y = 8,0226x + 37,453 R² = 0,9777 0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 M [g ] r3[cm3] M vs r3 M[g] Lineal (M[g] ) EVALUACIÓN Y CÁLCULOS Aplicando la ecuación general de una pendiente a cada uno de los ejercicios: Donde y = Variable independiente. x = Variable dependiente. m = Pendiente de la recta. b = Punto de corte. 1. Movimiento rectilíneo uniforme: S(t) = Posición final. (cm) So= Posición Inicial. (cm) V = Velocidad. (cm/s) t = Tiempo. (s) 2. Dilatación térmica: ∆L = Cambio de longitud (cm) Lo = Longitud Inicial (cm) a = Coeficiente de dilatación ∆T = Cambio de temperatura (°C) 3. Capacitancia: C = Capacitancia (F) E0 = Constante dieléctrica A = Área entre las placas (m) d = Distancia que separa las placas (m) 4. Densidad: M (r) = masa (g) P = densidad (g/cm) R = radio (cm) ANÁLISIS DE RESULTADOS, DATOS Y GRÁFICAS 1. Movimiento Rectilíneo uniforme: de los datos obtenidos en la gráfica 1 sobre el móvil que se desplaza por el riel podemos decir que la pendiente que indica la gráfica de 14,415 es la velocidad del móvil. De la gráfica 1 también podemos decir que el punto de corte (5,52) es la posición del móvil cuando el tiempo es igual a cero. Por ultimo tiene un coeficiente de correlación de 0,85 lo cual nos dice que los puntos en la gráfica de dispersión están un poco más alejados a la recta. 2. Dilatación térmica: de los datos obtenidos de la gráfica 2 sobre la dilatación termina de una barra de metal podemos decir que la pendiente que indica la gráfica de representa la longitud de la barra de metal. De la gráfica 2 también podemos decir que el punto de corte (0,0001) indica la longitud de la barra de metal cuando la temperatura es cero. Por ultimo tiene un coeficiente de correlación de 0,96 lo cual nos indica que los puntos en la gráfica de dispersión están muy cerca a la recta. 𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏 𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏 𝑆(𝑡) = 𝑆𝑜 + 𝑉 𝑡 𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏 ∆𝐿 = 𝐿𝑜 𝛼 ∆𝑇 𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏 𝐶 = 𝜀0 𝐴 𝑑 𝑦 = 𝑚𝑥 ± 𝑏 𝑀(𝑟) = 4 3 𝜌𝜋𝑟3 43 3𝜋𝑟 𝜋𝑟 3 5 × 10−5 3. Capacitancia: de los datos obtenidos en la gráfica 3 sobre el capacitor de dos laminas metálicas planas paralelas podemos decir que la pendiente obtenida de 4 × 10−13 es el área que hay entre las placas. De la gráfica 3 también podemos decir que el punto de corte 2 × 10−13 es el valor de la capacitancia cuando la distancia que separa a las placas es cero. Por ultimo tiene un coeficiente de correlación de 0,98 lo que lo hace casi perfecto acercándose a 1; esto quiere decir que los puntos en la gráfica de dispersión están muy cerca a la recta. 4. Densidad: de los datos obtenidos en la gráfica 4 sobre la densidad de un material podemos decir que la pendiente obtenida de 8,02 𝑔/𝑐𝑚3es la densidad del material. De la gráfica 4 también podemos decir que el punto de corte 37,45 es el valor de la masa cuando el radio es cero. Por ultimo tiene un coeficiente de correlación de 0,97 lo que lo hace casi perfecto acercándose a 1; esto quiere decir que los puntos en la gráfica de dispersión están muy cerca a la recta. OBSERVACIONES Fue muy importante para el desarrollo de la practica saber interpretar en las ecuaciones de los distintos fenómenos que variables eran (y, x y la pendiente) Se debe tener en cuenta las unidades de cada variable ya que se deben ajustar al CGS (sistema cegesimal de unidades) y saber usar también el sistema internacional de medidas. CONCLUSIONES Aprendimos a realizar el ajuste de datos de manera correcta mediante el proceso de regresión lineal. Aprendimos a analizar los resultados obtenidos en la graficas (pendiente, punto de corte y correlación) y su sentido físico. La regresión lineal permite identificar la relación que existen entre varias variables donde la variable dependiente se encuentra en función de la variable independiente. la correlación indica el grado o la cercanía de la relación entre las dos variables, expresado en términos de un coeficiente de correlación que aporta una medida indirecta de la variabilidad de los puntos en torno de la mejor línea de ajuste. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ajuste de datos. Regresión. (s/f). Ehu.es. Recuperado el 18 de febrero de 2022, de http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/datos/regresion/regresion.html http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/datos/regresion/regresion.html
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