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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores Tema I: Introducción a la Ciencia Física. Magnitudes 1.1.- La Ciencia Física. Relación con otros campos de estudio. 1.2.- Orden de magnitud. Cifras significativas. El proceso de medición, generalidades. Resultado de una medición. Error mínimo. Errores sistemáticos y accidentales. Acotación de errores en una sola medición. Error relativo y porcentual. Acotación de errores para una magnitud que se mide directamente N veces. Mediciones indirectas: propagación de errores. Problema 1: Estimar el volumen mínimo de un galpón para poder almacenar 1000 bolsas de porotos. Expresar el orden de magnitud en cm3 y en m3. Problema 2: Completar el siguiente cuadro indicando orden de magnitud y cifras significativas de los siguientes valores medidos. Para cada valor hacer el pasaje de unidades pedido. Valor medido Nº de cifras significativas Notación científica Orden de magnitud Pasar a: 85,17 m mm 110 km/h m/s 9002,000 kg g 0,0074 kW W 0,902 g kg 7 x 104 s ms 15,0 x 10-6 m μm 0,30 x 10-3 N kgf 0,07600 m km y mm Problema 3: Indique cuantas cifras significativas poseen las siguientes medidas y para cada una de ellas de su orden de magnitud. a) 123,456 g; b) 20,0 cm; c) 395,0000 V; d) 0,8100 A; e) 0,00862 m; f) 2040,067 ha UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores Problema 4: Escriba en notación científica las siguientes cantidades: a) 80450,000 000; b) 675 000 000,0; c) 0,000000081345; d) 0,512 e) 0,02002 f) 6005; g) 9343,25 Problema 5: Un estudiante de agronomía analiza el movimiento que realiza una sembradora y mide posición, velocidad y aceleración en un instante de tiempo dado. Los resultados se muestran en la siguiente: Variable Valor más probable Intervalo al que pertenece la medida Posición, x(m) 60,5 m 60,3 m a 60,7 m Velocidad, v(m/s) 341,5 m/s 341,1 m/s a 341,9 m/s Aceleración, a(m/s2) 3,72 m/s2 3,68 m/s2 a 3,76 m/s2 A) Reescriba los resultados. B) Encontrar el valor del error relativo. c) Encontrar el error porcentual. Problema 6: Los siguientes son resultados de mediciones de diferentes magnitudes. a) ¿Es posible realizar una comparación de calidades entre ellas? ¿Por qué? b) Para cada una calcula el error relativo, el error porcentual e indica cuál es la de mejor calidad. V=(54 ± 6 ) ml ɗ=(2,6 ± 0,3 )x 103 kg/m3 ɸ=(13°± 1°) A=(55,9 ± 0,9) mm2 R=(6,9 ± 0,1) Ω i=(0,38 ± 0,01) A Problema 7: a) En cada caso determine el error de apreciación, luego exprese el resultado de la medición. ¿Cuál de estas medidas es de mejor calidad? Determine también el error porcentual 0 1 2 4 53 6 0 1 2 4 53 6 Cm Cm 0 1 2 4 53 6 0 1 2 4 53 6 Cm Cm b) En los siguientes casos encontrar: 1) el error mínimo; 2) el resultado de la medición; 3) graficar el resultado de la medición; 4) encontrar el error relativo y el porcentual. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores a) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores b) Problema 8: Describir los posibles errores que se cometieron y reescriba correctamente los siguientes resultados de mediciones. h=(5,03 ± 0,04329) m T =(9,5432 ± 1) s Q =(-3,2x10-19 ± 2,67 x 10-20 ) C λ=(0,000563 ± 0,0000007) m P =(3,267 x 103 ± 42) Pa x = (5,6789 x104 ± 2) m UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores Problema 9: Eulogio, un estudiante de Ingeniería mide el tiempo en que una máquina embolsa el garbanzo con un cronómetro manual. a- Indicar las características del instrumento: unidad de medida, apreciación, rango. b- Identificar la magnitud medida c- Expresar el valor medido. d- Expresar el error absoluto de la medición e- Expresar el resultado. f- Graficar el resultado. ¿Cuál es el significado del mismo? g- ¿Cuántas cifras significativas tiene el valor? h- ¿Cuántas cifras significativas tiene el error absoluto que estima Eulogio? i- Expresar el valor medido en ms. j- Expresar la calidad de la medición. Problema 10: En el laboratorio, un estudiante mide con un sensor (fotopuerta), el tiempo que tarda en recorrer una determinada distancia un carrito sobre una vía de aire. En el gráfico, se muestra un esquema de la situación. Las fotopuertas son dos sensores que permiten medir “tiempo”. Este cronometro puede medir en milisegundos (1ms = 10-3s) con un error de exactitud (dado por el fabricante de 200 ns) y un alcance de 20 s. En modo PULSO, el instrumento se activa cuando el carrito pasa por el primer sensor y se desactiva cuando pasa por el segundo sensor. Es decir, mide el tiempo en que tarda el carrito recorrer una la distancia de separación entre los dos sensores. El estudiante obtiene los siguientes valores de la tabla: a- Expresar el resultado de la medición. b- Expresar la calidad del resultado de la medición. c- ¿Será necesario realizar más mediciones para mejorar la calidad de la medida? Explique. Problema 11: En el laboratorio, dos estudiantes miden la masa de dos cuerpos (con una balanza cuya apreciación es 0,1 g) con el objetivo de medir la diferencia entre ambas. Los resultados de las mediciones fueron los siguientes: m1 = (1,4800 ± 0,0001) kg y m2 = (0,0080 ± 0,0001) kg a- ¿Cuántas cifras significativas tiene el valor medido de la masa uno? b- ¿Cuántas cifras significativas tiene el valor medido de la masa dos? c- Expresar el resultado de la diferencia entre ambas masas. d- Expresar el orden de magnitud del valor medido de la masa 1, de la masa 2 y del error absoluto. t (s) 3,525 3,556 3,472 3,560 3,486 3,537 3,536 3,493 3,544 3,533 0:07:86 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FISICA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Primer Cuatrimestre Sede Capital INGENIERIA AGRONOMICA 2022 TRABAJO PRÁCTICO Nº 1: Las Mediciones y sus Errores Problema 12: Con distintos instrumentos, se midió el diámetro y el largo de una barra cilíndrica obteniendo los siguientes resultados: d = (21,30 + 0,05) mm y L = (4239 + 1) mm a) ¿Cuál de las dos mediciones realizadas es de mejor calidad? Explica. b) Expresar el resultado del volumen de la barra c) Calcular el error relativo del resultado Problema 13: Con una regla, se mide el ancho y el largo de la hoja obteniendo los siguientes resultados: a = (21,0 ± 0,1) cm l = (29,6 ± 0,1) cm a) Expresar el resultado de la medición de la superficie de la hoja. b) Debido a que la hoja tiene dos perforaciones y no las tuvo en cuenta anteriormente para calcular la superficie, volver a hacer el cálculo de la superficie considerando los dos agujeros. d = (6 ± 1) mm 1. Expresar el resultado de la superficie de un orificio; 2. Expresar el resultado de la superficie de los dos orificios; 3. Expresar el resultado de la medición de la superficie de la hoja obtenida por Eulogio; 4. Comparar los resultados.
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