1 Introducción. 2 Objetivos.

MECÁNICA ANALÍTICA
Práctica de laboratorio Nro. 0
Reconocimiento de instrumental.
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Introducción.
El acto de medir una longitud consiste en comparar cierta longitud incógnita, con una unidad previamente establecida llamada patrón de medición. El mismo criterio puede utilizarse para cualquier otro
tipo de magnitud fı́sica, pero por simplicidad, nos referiremos aquı́ a la medición de longitudes. Los
patrones de medición son de carácter convencional, y se definen mediante protocolos muy precisos,
aunque claramente reproducibles en laboratorios adecuados. La transferencia de la unidad patrón
a cada instancia de medición se realiza mediante los instrumentos de medición. En tal sentido, los
instrumentos son intermediarios entre el patrón y el objeto a medir. El proceso en que se compara el
instrumento con el patrón se llama calibración. Luego, un instrumento calibrado está en condiciones
de tomar parte en una medición.
Un intrumento ideal serı́a aquel que nos permitiera conocer la medida incógnita con total precisión
y exactitud. Pero la práctica nos indica que toda medición está afectada por una incerteza llamada
”error”. Por tanto, cualquier medición que se realice en el contexto del laboratorio, será completa sólo
si, además del valor arrojado por los instrumentos, está acompañada por la correspondiente estimación
del error.
La precisión de un instrumento se caracteriza por la pequeñez del error que arroja en sus mediciones. Sin empbargo, no es garantı́a de exactitud en los valores; cuando medimos, interactuamos con
el objeto de estudio generando perturbaciones que enmascaran los valores verdaderos.
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Objetivos.
En el reconocimiento de instrumental propuesto en este trabajo de laboratorio, tenemos como objetivo que el estudiante conozca instrumentos básicos de medición de longitudes, comprenda su funcionamiento y observe los cuidados inherentes a la delicadeza de cada uno de ellos. Para esto, el estudiante tendrá la posibilidad de medir diversos objetos con los siguientes instrumentos: cinta métrica,
calibre, micrómetro y comparador.
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Escalas tipo Vernier.
El instrumento más tı́pico dotado de escalas Vernier es el calibre1 . Este instrumento permite la
medición de espesores, huecos y profundidades, mediante sus diversos modos operativos. La medición
se realiza a partir del desplazamiento de una escala móvil sobre otra fija. En la figura mostramos un
ejemplo en que la escala móvil tiene 50 divisiones repartidas en una longitud en la que la escala fija
tiene 49. Este tallado de las escalas permite la medición en dos etapas:
a) Una medición directa en milı́metros, observando la posición sobre la escala fija del cero de la
escala móvil. En el ejemplo la medida directa es 12 milı́metros.
b) Una medición indirecta observando la coincidencia de una lı́nea de la escala móvil con una lı́nea
de la escala fija. El valor indicado en la escala móvil para la lı́nea coincidente en el ejemplo nos dice
que la medida es 12, 44 milı́metros. Aquı́ puede observarse que la precisión del instrumento es de 0, 02
milı́metros, que resulta de dividir 1 milı́metro entre las 50 divisiones de la escala móvil.
0
1
2
0
4
1
3
2
3
4
4
5
5
6
7
6
8
9
7
0
Escalas tipo Palmer.
Esta es la escala que poseen los tornillos micrométricos, o simplemente ”micrómetros”. También
consiste en la combinación de una escala fija y otra móvil que rota alrededor de la primera a la vez
que avanza sobre ella. La escala móvil se encuentra montada sobe un tornillo tallado con muy alta
precisión, por lo que el instrumento debe tratarse con suma delicadeza. La secuencia de medición
tiene dos partes.
1
Esta denominación podrı́a resultar algo vulgar respecto de los nombres sugeridos en la bobliografı́a, tales como ”pie
a coliza” o ”pie de rey”. Sin embargo optamos por llamarlo ”calibre” en homenaje al taller mecánico, ámbito natural de
su existencia y origen de tal denominación.
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a) Una medición directa de los milı́metros, observando la última lı́nea descubierta de la escala fija.
En el ejemplo de la figura la medida directa es 32 milı́metros. Observe que la escala del ejemplo tiene
divisiones cada medio milı́metro, por lo que la apreciación directa permite ese grado de precisión.
b) Una medición indirecta observando la coincidencia de una lı́nea de la escala móvil con la referencia (lı́nea de base en la escala fija). En el ejemplo la medición indica 32, 34 milı́metros. Cuando la
escala móvil gira una vuelta completa, avanza 0, 5 milı́metros, recorriendo 50 divisiones. Esto indica
que la precisión es de 0, 01 milı́metros.
0
1
2
3
50
40
30
20
10
En el esquema se ha desplegado la escala móvil para tener una imágen completa de la misma.
Recuerde que dicha escala está tallada sobre un cono (ver fotografı́a).
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