Sistema Internacional d'Unitats (SI) Símbols de les mag- nituds físiques Errores en les mesures
El calibre Mesura de l'àrea d'una figura rectangular |
||||||
|
La balança és un instrument bàsic en el laboratori de Física. Hi ha molts tipus de balances; la que simularem en el programa interactiu és una de les més senzilles de manejar. Per a pesar un objecte es desplacen masses calibrades al llarg de quatre rails i es fixen en posicions etiquetades. Les divisions en els quatre rails de les balances del laboratori de Física de la EUITI d'Eibar són les següents:
Mesura de la massa d'un cosEn el programa interactiu la balança tan sols aprecia grams; l'error que es comet en una mesura és ± 1 g. Per exemple, si s'ha pesat un cos i de la lectura dels indicadors de la balança s'ha obtingut la xifra de 234, la mesura del pes d'aquest cos s'expressa així:
(Vegeu les regles per a expressar una mesura i el seu error).
Mesura del volum d'un cos irregularPer a mesurar la densitat d'un cos és necessari conéixer-ne la massa i el volum. Si el cos és irregular no podem calcular-ne el volum de forma directa. Però el podem calcular indirectament aplicant el principi d'Arquimedes. "Tot cos submergit en un fluid experimenta una empenta cap amunt igual al pes del volum de líquid que desallotja."
Si el fluid és aigua, la densitat de la qual és la unitat, el pes en grams coincideix numèricament amb el volum mesurat en centímetres cúbics. L'empenta és igual a la diferència F - F’ entre el que marca la balança abans i després de submergir el cos en aigua i igual numèricament al volum del cos en centímetres cúbics. V = F - F’ Error en la mesura del volum De les fórmules dels errors en les mesures indirectes s'obtñe que l'error d'una diferència és
Com que DF = DF’ = 1, s'obté que DV = 1.41 cm3. Expressant l'error amb una sola xifra significativa (regla 2), DV = 1 cm3.
Càlcul de la densitat del cos sòlidEs defineix la densitat com el quocient entre la massa i el volum d'un cos,
De les fórmules dels errors en les mesures indirectes s'obté que l'error d'un quocient és
on Dm = DV = 1. Una vegada obtingudes les mesures de m i de V es calcula Dr mitjançant la fórmula anterior. Exemple Mesurem la densitat del coure.
Amb la balança en mesurem la massa: m = 410 ±1 g. Fem una nova mesura amb la balança, m’ = 364 g. El volum és numèricament igual a l'empenta, la diferència entre les dies mesures, V = 410 - 364 = 46 ± 1 cm3.
Finalment, comparem el valor calculat amb el proporcionat pel programa interactiu pitjant el botó Resposta.
ActivitatsPer a mesurar el pes d'un cos es pitja el botó Pes. Es desplacen les fletxes al llarg de les guies actuant amb el ratolí. Es pitja el botó esquerra del ratolí quan el punter està sobre una fletxa, s'arrossega el ratolí, la fletxa es desplaça automàticament a la posició següent sobre la guia. Es deixa de pitjar el botó esquerra del ratolí quan la fletxa està situada en la marca desitjada. La balança està equilibrada quan el braç està en posició horitzontal i la fletxa blava apunta a la marca roja situada a la dreta. El mateix procediment s'empra per a mesurar el volum:
Finalment, es compara el resultat obtingut amb el valor de la densitat del cos pitjant el botó Resposta. |
La balança
