Caracterização de um Dinamômetro

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Laboratorio de Fundamentos de Física
Caracterización de un dinamómetro
Antecedentes
16/02/2022 Laboratorio de Física 2
M del Carmen Maldonado Susano
Caracterizar un Instrumento
Es obtener las características
estáticas y dinámicas de un
instrumento de medición.
M del Carmen Maldonado Susano
Característic
as Estáticas
Son aquellas
características en
las que no se hace
uso del 
instrumento de 
medición. 
Se obtienen sólo
observando su
carátula o pantalla.
Características
estáticas

M del Carmen Maldonado Susano
Estáticas
Rango
Resolución
Legibilidad
Características Estáticas
Marca
Modelo
M del Carmen Maldonado Susano
Es el intervalo de medición del instrumento.
Se define con dos valores:
el mínimo y el máximo valor, ambos límites
de la escala que se usa.
Rango
M del Carmen Maldonado Susano
Es el valor más pequeño que se
puede “medir o registrar” en el
instrumento de medición.
La escala minima en la que se
puede medir.
Resolución
M del Carmen Maldonado Susano
Es que tan legible es la escala de
medición, qué tan bien o qué tan mal se
ve. Se tiene una relación directa con:
✓ la nitidez de los números
✓ las marcas de las divisiones
✓ los colores de la carátula
Legibilidad
M del Carmen Maldonado Susano
Esta característica se evalúa de manera
cualitativa es decir:
✓ Excelente.
✓ Buena.
✓ Regular.
✓ Mala.
Legibilidad
M del Carmen Maldonado Susano
Característic
as Estáticas
Son aquellas
características en
las que sí se hace
uso del 
instrumento de 
medición.
Características
Dinámicas

M del Carmen Maldonado Susano
Exactitud
Precisión
Sensibilidad
Características Dinámicas
M del Carmen Maldonado Susano
Es la característica del instrumento de
medición que permite obtener una
lectura de cierta cantidad física lo
más cercana posible al valor real o
patrón.
Exactitud
M
 d
el
 C
a
rm
en
 M
a
ld
o
n
a
d
o
S
u
sa
n
o
M del Carmen Maldonado Susano
Exactitud
%𝐸𝐸 =
𝑉𝑝𝑎𝑡𝑟ó𝑛 − ሜ𝑉𝐿𝑒í𝑑𝑜
𝑉𝑝𝑎𝑡𝑟ó𝑛
𝑥100
%𝐸 = 100 −%𝐸𝐸
Porcentaje de Error de Exactitud
Porcentaje de Exactitud
M
 d
el
 C
a
rm
en
 M
a
ld
o
n
a
d
o
S
u
sa
n
o
M del Carmen Maldonado Susano
Es la capacidad que tiene el
instrumento de medición de repetir
una misma lectura sucesivamente
cuando la cantidad que se mide no
cambia.
Precisión
M
 d
el
 C
a
rm
en
 M
a
ld
o
n
a
d
o
S
u
sa
n
o
M del Carmen Maldonado Susano
Precisión
%𝐸𝑃 =
ሜ𝑉𝐿𝑒í𝑑𝑜 − 𝑉+𝑎𝑙𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜
ሜ𝑉𝐿𝑒í𝑑𝑜
𝑥100
%𝑃 = 100 −%𝐸𝑃
Porcentaje de Error de Precisión
Porcentaje de Precisión
M
 d
el
 C
a
rm
en
 M
a
ld
o
n
a
d
o
S
u
sa
n
o
M del Carmen Maldonado Susano
Sensibilidad
Es la respuesta que tiene un
instrumento de medición a una
entrada calibrada o de referencia.
Se representa con una “S” mayúscula.
Imagen de termómetro (Febrero 2021) Tomado de la página web https://es.dreamstime.com/fotograf%C3%ADa-de-archivo-pista-y-
term%C3%B3metro-image22933292
M del Carmen Maldonado Susano
Es aquel error que se debe por lo general,
a la suma de un gran número de
perturbaciones individuales y fluctuantes
que se combinan para dar lugar a que la
repetición de una medición en cada ocasión
de un valor distinto.
❑ No se puede corregir.
❑ Siempre está presente.
❑ No se puede eliminar.
Error Aleatorio
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Es aquel error que se puede evitar, corregir
o compensar. Se origina por:
❑ Defectos del instrumento.
❑ Por falta de calibración del instrumento
de medición.
❑ El medio ambiente en el que se realizan
los experimentos.
❑ Mala observación del espectador.
Error Sistemático

M del Carmen Maldonado Susano
La desviación estándar es un índice numérico de 
la dispersión de un conjunto de datos (o 
población). 
Desviación Estándar
M del Carmen Maldonado Susano
Desviación Estándar
( )
)( 1
2
1
−
−
=
 =
n
VV
Sv
n
i iL
VL: Valor leído promedio
Vi: Valor de cada lectura
n: número de datos
Matemáticamente:
M del Carmen Maldonado Susano
Incertidumbre 
La incertidumbre de una medida es
una estimación del posible error que
puede haber en una medida.
Asimismo, representa la probabilidad
de que el valor verdadero esté dentro
de un rango de valores indicado.
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Incertidumbre 
n
Sv
=
Sv: Desviación estándar
n: número de datos
Matemáticamente:
M del Carmen Maldonado Susano
Es un instrumento de medición
que se usa para medir fuerzas y
para calcular el peso de los
objetos.
La unidad de la fuerza en el SI es
el newton [N].
Dinamómetro
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1 dina = 1x 10-5 [N].
Dinamómetro
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
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Es la cantidad de materia
que posee un cuerpo.
Su unidad en el SI es el
kilogramo (kg).
Masa
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
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Es la causa que provoca un cambio
del estado de movimiento de un
cuerpo, proviene de la interacción
entre los cuerpos.
Fuerza
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
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m : masa [kg]
a : aceleración [m/s2]
F : fuerza [N]
𝐹 = 𝑚 𝑎 [N]
Fuerza
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
M del Carmen Maldonado Susano
Es la fuerza con que la Tierra atrae a
un cuerpo, por acción de la
gravedad.
Por lo tanto es una fuerza de origen
gravitacional, que se le aplica a una
masa debido a la aceleración de la
gravedad local.
Peso
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M del Carmen Maldonado Susano
m : masa [kg]
g : aceleración gravitatoria [m/s2]
W : peso [N]
Peso
𝑊 = 𝑚𝑔 [𝑁]
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M del Carmen Maldonado Susano
Video Práctica# 2 
https://www.youtube.com/watch?v=KdgaMyPgFTs
https://www.youtube.com/watch?v=KdgaMyPgFTs
Laboratorio de Fundamentos de Física
M del Carmen Maldonado Susano
Objetivos de aprendizaje
✓ Determinar las características estáticas de un
dinamómetro.
✓ Determinar el error de exactitud (%EE) y el porcentaje
de exactitud (%E) de un dinamómetro para cada valor
patrón.
✓ Determinar el error de precisión (%EP) y el porcentaje
de precisión (%P) de un dinamómetro para cada valor
patrón.
✓ Determinar la incertidumbre para las mediciones de
cada valor patrón utilizado.
M del Carmen Maldonado Susano
Objetivos de aprendizaje
✓ Determinar los valores más representativos para
los valores patrones utilizados incluyendo sus
incertidumbres.
✓ Obtener los modelos gráfico y matemático de la
curva de calibración.
✓ Identificar el significado físico de la pendiente y el
de la ordenada al origen de los modelos de la
curva de calibración.
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Material y equipo
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M del Carmen Maldonado Susano
Material y equipo
M del Carmen Maldonado Susano
Actividad 1
Analice el dinamómetro por caracterizar e identifique sus características
estáticas: rango, resolución y legibilidad. Llene la siguiente tabla.
Tabla 2.1
M del Carmen Maldonado Susano
Actividad 2
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Escuche con atención la explicación de su profesor acerca del dinamómetro 
mostrado en la figura 1.
M del Carmen Maldonado Susano
Actividad 3
Para cada masa patrón (mP) calcule el peso patrón (WP), aplicando la
segunda ley de Newton (WPatrón = mPatrón * g) con el valor de la aceleración
gravitatoria local de g=9.78 [m/s2].
𝑊𝑝 = 𝑚𝑝 ∗ 𝑔 [𝑁]
Peso patrón
M del Carmen Maldonado Susano
Actividad 3
Complete la siguiente tabla 2.2.
M del Carmen Maldonado Susano
Actividad 4
Llene la siguiente tabla 2.3 con los cálculos necesarios.
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Actividad 5
Ubique en una gráfica los puntos 
experimentales obtenidos del peso 
leído promedio en función del peso 
patrón. 
M del Carmen Maldonado Susano
Gráfica de puntos
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Cuestionario
M del Carmen Maldonado Susano
Modelo Matemático
ഥ𝑊𝐿 𝑁 = 𝑚 1 𝑊𝑝 𝑁 + 𝑏 𝑁
En la ecuación de la recta, sustituimos las 
variables.
Obtenemos la ecuación de la curva de 
calibración.
𝑌 = 𝑚 𝑋 + 𝑏
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Modelo gráfico
Curva de calibraciónM del Carmen Maldonado Susano
Significado físico
m = Sensibilidad [1]
b: Error de calibración
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Expresiones matemáticas
M del Carmen Maldonado Susano
2/16/2022 Laboratorio de Física 48
Expresiones matemáticas

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Presentación
M en A M. del Carmen Maldonado Susano
Q. Esther Flores Cruz
Apoyo
Ing. Wendy Robles Guillén
Ing. Álvaro Gámez Estrada
Ing. Juan González Ruano
Ing. Juan Manuel Gil Pérez
Edición 

M del Carmen Maldonado Susano
Profesores
Luis Javier Acosta Bernal
Eduardo Bernal Vargas
María Ofelia Rodríguez Durán
Manuel de Jesús Vacio González
Revisión
M del Carmen Maldonado Susano
Coordinador de Física
Ing. Gabriel Jaramillo Morales
Jefa de Departamento
Q. Esther Flores Cruz
Jefa de Academias de Laboratorio
Q. Antonia del Carmen Pérez León
Coordinación de Física y Química
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
M del Carmen Maldonado Susano
Bibliografía
Manual de Prácticas de Física 
Experimental
Aguirre Maldonado Elizabeth
Gámez Leal Rigel
Jaramillo Morales Gabriel Alejandro
16/02/2022 Página 52
M del Carmen Maldonado Susano
Referencia
*Concepto de Dinamómetro (2021) Tomado de la
Página web
https://es.wikipedia.org/wiki/Dinam%C3%B3metro
16/02/2022 Página 53
https://es.wikipedia.org/wiki/Dinam%C3%B3metro
M del Carmen Maldonado Susano
Referencia
Young H. D. y Freedman R. A. (2014). Sears y Zemansky Física
universitaria con Física moderna (13a ed.). México, Editorial
Pearson.
Velásquez M. A. (2020) “Caracterización
de un dinamómetro analógico”, tomado de
youtube
https://youtu.be/x_Ytx5JHFKs?list=PLnsqUi9vdSGBFjMzW3sqg6s
TDiJIdENJK
16/02/2022 Página 54
https://youtu.be/x_Ytx5JHFKs?list=PLnsqUi9vdSGBFjMzW3sqg6sTDiJIdENJK