Medición de una longitud
El experimento permite a los alumnos aprender a medir longitudes con un calibre Vernier y les introduce en el significado físico de los errores en una medición.
Lo que aprenden los alumnos
- Medición de longitudes
- Error en las mediciones de longitud
La base científica de este experimento
Un calibre es un instrumento que se utiliza para medir la distancia entre dos lados simétricamente opuestos. Un calibre puede ser tan sencillo como un compás con puntas orientadas hacia dentro o hacia fuera. Las puntas del calibre se ajustan para que se sitúen a ambos lados de los puntos que se van a medir; a continuación, se retira el calibre y se lee la distancia midiendo entre las puntas con una herramienta de medición, como una regla. El calibre más antiguo se ha hallado en el pecio griego del Giglio, cerca de la costa italiana. El hallazgo del barco data del siglo VI a. C. La pieza de madera ya contaba con una mordaza fija y otra móvil. Aunque los hallazgos son escasos, los calibres siguieron utilizándose entre los griegos y los romanos. Ya en la dinastía Han (202 a. C. – 220 d. C.), los chinos también utilizaban el calibre deslizante, que fabricaban en bronce y en cada herramienta grababan el día, el mes y el año de su fabricación.
Los calibres de vernier que se utilizan hoy en día ofrecen una precisión de una centésima de milímetro (o una milésima de pulgada).
Mordazas exteriores: se utilizan para medir el diámetro exterior o la anchura de un objeto.
Mordazas internas: se utilizan para medir el diámetro interior de un objeto.
Sonda de profundidad: se utiliza para medir la profundidad de un objeto o de un agujero.
Escala principal: ofrece medidas con una cifra decimal (en cm).
El vernier ofrece mediciones con hasta dos decimales (en cm).
Retén: se utiliza para bloquear una pieza móvil y facilitar así la transferencia de una medida.
El calibre Vernier permite medir espesores externos, diámetros internos y profundidades de orificios hasta un máximo de 130 mm, con una precisión de 0,05 mm.
El calibre está formado por una pieza fija con una escala en milímetros y una pieza deslizante, con una escala dividida en 20 partes (vernier). La pieza deslizante puede moverse con respecto a la pieza fija presionando la palanca de bloqueo.
Siempre se recomienda repetir cada medición varias veces y, a continuación, calcular la media aritmética de los valores.
Esto se debe a que la muestra puede parecer regular a simple vista o estar parcialmente deformada por la presión ejercida sobre ella. Sería engañoso atribuir al valor de una medición una precisión igual a la sensibilidad del calibre (0,05 mm). Se puede obtener otra estimación posible del error calculando la diferencia entre los valores mínimos y máximos medidos. La escala de nonio está construida de tal forma que sus divisiones están espaciadas en una fracción constante de la escala principal fija. Si se superponen ambas escalas con los puntos cero alineados, la primera marca de la escala de nonio estará a una décima de distancia de la primera marca de la escala principal, la segunda a dos décimas, y así sucesivamente hasta la novena marca, que estaría desalineada en nueve décimas.
Equipo utilizado
- Calibre de vernier, escala de 0 a 160 mm, precisión de 0,05 mm (plástico) — MEC-004
- Cilindros de calor específico — HEA-009
Preguntas para los alumnos
- ¿Qué puedes decir sobre estos resultados? ¿Son iguales los valores que has obtenido? ¿Por qué?
Qué puedes esperar
Los valores que figuran en la tabla son un ejemplo de mediciones realizadas en los cilindros suministrados con el ATP Volta, obtenidos a partir de la media de 10 mediciones, tanto para h como para d. Podemos estimar los errores relacionados con estas magnitudes físicas a partir de la sensibilidad del calibre, que es de 0,1 mm.
Realiza este experimento en tu clase
Este experimento forma parte de ATP Volta, un laboratorio científico móvil autónomo que convierte un aula normal en un laboratorio STEM en pleno funcionamiento, con más de 200 experimentos de física, química, biología, robótica e ingeniería. « Gali », el tutor de IA integrado en ATP Connect, guía a los alumnos en cada paso y responde a sus preguntas en la mesa de trabajo.
Echa un vistazo al laboratorio científico móvil ATP VoltaHable con nuestro equipo