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Fisica Mecánica. Experimentos

Experimento 4.
Tratamiento gráfico
de datos exprimentales.
Funciones Lineales utilizando la Ley de Hooke

Robert Hooke (Freshwater, Inglaterra, 1635 - Londres, 1703), Físico y astrónomo inglés. Aplicó sus estudios a la construcción de componentes de relojes. En 1662 fue nombrado responsable de experimentación de la Royal Society de Londres, siendo elegido miembro de dicha sociedad al año siguiente.

Visión general

Resumen:

El estudiante mostrará su habilidad para medir y aprenderá a analizar un conjunto de datos experimentales de una FUNCIÓN LINEAL, seleccionando la mejor recta, por dos métodos: el de regresión lineal o ajuste de mínimos cuadrados y el gráfico. Los datos se obtendrán de la comprobación de la ley de Hooke y se expresarán en forma correcta. Para calcular la incertidumbre expandida de la variables directas se aplica el método que se explica en la guía del experimento 2. Para el análisis gráfico de un conjunto de datos, se considera exacta la variable independiente e ineacta la variabel dependiente. Con el ajuste de los datos a la mejor recta, se busca, encontrar la mejor forma analítica o ecuación (donde haya una menor dispersión de datos). El ejercicio consiste en realizar el análisis de los datos experimentales obtenidos exclusivamente para una función lineal. Los datos se obtiene de las mediciones del estiramiento sufrido por dos resortes helicoidales diferentes (resorte 1 y resorte 2), al aplicar a cada uno, al menos 5 fuerzas externas diferentes, por medio de unas masas patronadas, cuyos valores se verifican en una balanza de tres bazos. Una vez tabulada correctamente la información recolectada (Tabla experimental 2.1 ANÁLISIS GRÁFICO. RESORTE 1 y Tabla experimental 2.2 ANÁLISIS GRÁFICO. RESORTE 2), se gráfica: "Fuerza aplicada a un resorte helicoidal como una función de la elongación" y se halla la ecuación característica para cada resorte, por los dos métodos: el de regresión lineal o ajuste de mínimos cuadrados y el gráfico. Éste, se realiza en una hoja de papel milimetrado. Conocidas las ecuaciones que caracterizaron cada resorte por cada método, se compararon los valores de la pendiente, por cálculo de error porcentual. Para calcular el error porcentual o porcentaje de error de la pendiente, de cada recta característica, de cada resorte por los dos métodos, se aplica la ecuación: %ɛ=[ lmexcel-mgráficol/mexcel]*100%. Donde: mexcel: es el valor de la pendiente en la ecuación hallada en regresión lineal (Excel u hoja de cálculo); mgráfico: es el valor de la pendiente en la ecuación hallada por el método gráfico (en papel milimetrado).

 

Palabras Clave:

Dispersión de datos; Regresión lineal o ajuste de mínimos cuadrados, Función lineal, estiramiento, resortes helicoidales, masas patronadas, balanza de tres brazos, error porcentual o porcentaje de error.

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