Colegio Bachilleres del Estado de Quintana RooPlantel Cancun 2 Ing. Miguel Hernández Sánchez 3° I Sara Esther Castañeda Zavaleta Hortensia Sarahi Bautista Segura Isaac de Jesus Leyva Morales Carlos Gustavo Sanchez Fisica Turno Vespertino INSTRUMENTOS DE MEDICION Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta lógica conversión. Las características importantes de un instrumento de medida son: Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real. Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida. Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real. TIPOS: Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas que existen. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta los microscopios electrónicos y aceleradores de partículas. A continuación se indican algunos instrumentos de medición existentes en función de la magnitud que miden. PARA MEDIR MASA: Balanza: Es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos. Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas. Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad. El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio. Bascula: Es un aparato que sirve para pesar; 1 esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso).2 Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataforma, lo que hizo posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande, como las utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje. Espectrómetro de masa: Es una técnica de análisis que permite la medición de moléculas. El espectrómetro de masas es un artefacto que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación carga-masa (z/m). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iniciales en inglés, GCMS. El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos,el haz de iones produce un patrón específico en el detector, que permite analizar el compuesto. En la industria es altamente utilizada en el análisis elemental de semiconductores, biosensores y cadenas poliméricas complejas. Drogas, fármacos, productos de síntesis química, pesticidas, plaguicidas, análisis forense, contaminación medioambiental, perfumes y todo tipo de analitos que sean susceptibles de pasar a fase vapor e ionizarse sin descomponerse. Catarómetro: El principio de funcionamiento se basa en la conductividad térmica de un gas.Es un instrumento utilizado para la determinación de la composición de una mezcla de gases. pero el dispositivo es económico. Un canal contiene normalmente una referencia del gas y la mezcla que se probará se pasa a través del otro canal. Puesto que varios de los componentes de las mezclas de gas tienen masa generalmente diversa es posible estimar las concentraciones relativas. El hidrógeno tiene aproximadamente seis partes de la conductividad del nitrógeno por ejemplo. el monóxido de carbono tiene una masa atómica casi idéntica al nitrógeno molecular. . y tiene buena exactitud cuando de gases se trata. Los resultados son más lentos de obtener comparado al del espectrómetro de masa. Los gases son examinados comparando el radio de pérdida de calor de las bobinas de calefacción en el gas. Los catarómetros se utilizan médicamente para el análisis del funcionamiento pulmonar y en la cromatografía de gases. y es solamente la proporción que debe ser determinada. Las bobinas son dispuestas dentro de un circuito de puente que tiene resistencia a los cambios debido al desigual enfriamiento que puede ser medido. A continuación se muestra una tabla de los gases más comunes. como se puede notar. Es un detector de conductividad térmica. que es inversamente proporcional con su peso molecular. El equipo se compone de dos tubos paralelos que contienen el gas de las bobinas de calefacción. Antiguamente. aproximadamente). perdurando su uso en el calendario musulmán. es prácticamente imposible distinguirlos con un catarómetro.por lo tanto. muchos estaban basados en los ciclos lunares. . Se trata de un conjunto de reglas o normas que tratan de hacer coincidir el año civil con el año trópico. en la fecha de varias fiestas religiosas cristianas y en el uso de la semana (correspondiente a las cuatro fases lunares. utilizado para la organización cronológica de actividades. PARA MEDIR TIEMPO: Calendario: Es una cuenta sistematizada del transcurso del tiempo. El calendario sideral se fundamenta en el movimiento terrestre respecto de otros astros diferentes al Sol. En la actualidad. la mayor parte de los calendarios tienen por referencia el ciclo que describe la Tierra alrededor del Sol y se denominan calendarios solares. 1 Con normalidad se suele confundir el término cronómetro y cronógrafo. En la actualidad el Control Oficial Suizo de Cronómetros (COSC) es el organismo que certifica la mayor parte de los cronómetros fabricados. mediante algún mecanismo de complicación. . Según informa el COSC en su página web se certifican como cronómetros un millón de relojes al año lo que representa sólo un 3% del total de la fabricación suiza. La palabra cronómetro es un neologismo de etimología griega: Χρόνος Cronos es el Titan del tiempo. μετρον -metron es hoy un sufijo que significa aparato para medir. Durante al menos dos semanas. en su versión analógica van provistos de un pulsador de puesta en marcha y paro así como otro segundo pulsador de puesta a cero. en diferentes posiciones y temperaturas se prueba el comportamiento y diferencias obtenidas respecto a los criterios y desviaciones máximas permitidas. Un cronógrafo es un reloj que. el primero como se ha especificado es todo reloj que ha sido calificado como tal por algún organismo de observación de la precisión de mecanismos o calibres. permite la medición independiente de tiempos.ch Los relojes certificados como cronómetros van acompañados normalmente de un atestado de cronometría y por una mención en la esfera. Para mayor información de dichas desviaciones consultar la página oficial del COSC: www. Normalmente.cosc. Cronómetro: Es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificada por algún instituto o centro de control de precisión. divisiones. etc. Ejemplo de reloj cronómetro con función de cronógrafo: Breitling Navitimer. alternativas a la arena incluyen el polvo de mármol y la cáscara de huevo en polvo. y el cronómetro para medir el tiempo preciso transcurrido entre dos sucesos. puede ser invertido para empezar a cronometrar de nuevo. Fue el cronógrafo elegido por la Nasa para acompañar a los astronautas en las misiones Apolo que culminaron con la llegada del hombre a la luna. y solo requiere de la energía potencial de la gravedad para su funcionamiento. Fue el primer reloj de pulsera con indicación de fecha en una ventanilla abierta sobre la esfera. distancias recorridas. primer reloj en incorporar una regla de cálculo logarítmica para la realización de cálculos relativos a consumos de carburante. desde la parte superior a la parte inferior. hasta que termina de hacerlo. Reloj de arena: Es un instrumento mecánico que sirve para medir un determinado transcurso de tiempo. Una vez que el bulbo superior está vacío.1 Dado que el periodo que mide es fijo. En . sustituyéndole el reloj de pulsera para conocer la hora. multiplicaciones. aunque con ligeras variaciones.Ejemplo de cronómetro de pulsera: Rolex Oyster Perpetual Datejust. normalmente arena fina... el tamaño del bulbo y la anchura del cuello. Ejemplo de reloj con función de cronógrafo: Omega Speedmaster Professional. Factores que influyen en el tiempo medido incluyen la cantidad y calidad de arena. actualmente está en desuso. reglas de tres. Aunque las fuentes discrepan sobre el mejor material. Tiene dos bulbos de vidrio conectados permitiendo un flujo regulado de material. como medir la duración de un suceso o activar una señal en cierta hora específica. o se utilizan cuando una medida aproximada es suficiente. Los relojes se utilizan desde la antigüedad y a medida que ha ido evolucionando la tecnología de su fabricación han ido apareciendo nuevos modelos con mayor precisión. La mayor precisión conseguida hasta ahora es la del último reloj atómico desarrollado por la Oficina Nacional de Normalización (NIST) de los Estados Unidos.los tiempos modernos. ya que prácticamente muchas personas disponen de uno o varios relojes. . se ha convertido en un objeto de joyería. es tan exacto que tiene un margen de error de solo un segundo cada 30 millones de años. Reloj: Se denomina reloj al instrumento capaz de medir el tiempo natural (días. el NIST-F1. los relojes de arena son ornamentales. aunque puede tener otras funciones. de manera que en muchos hogares puede haber varios relojes. además de su función práctica. símbolo de distinción y valoración. años. muchos electrodomésticos los incorporan en forma de relojes digitales y en cada computadora hay un reloj. principalmente de pulsera.) en unidades convencionales (horas. etc. minutos o segundos). puesto en marcha en 1999. El reloj. fases lunares. Es uno de los instrumentos más populares. como en los temporizadores de huevo para cocinar o para juegos de mesa. mejores prestaciones y presentación y menor coste de fabricación. Fundamentalmente permite conocer la hora actual. de Isidor Isaac Rabi. de los EE. UU. El primer reloj atómico de cesio se construyó en 1955. que involucran átomos fríos y fuentes atómicas. Las mejores referencias atómicas de frecuencia (o relojes) modernas se basan en físicas más avanzadas. Los primeros relojes atómicos tomaban su referencia de un máser. Premio Nobel de Física. El UTC deriva del TAI. Para uso cotidiano se difunde otra escala cronológica: el Tiempo Universal Coordinado (UTC). basándose en ideas acerca de un fenómeno extremadamente regular: la resonancia magnética molecular y atómica. Las agencias de normas nacionales mantienen una exactitud de 10 -9 segundos por día y una precisión igual a la frecuencia del transmisor de la radio que bombea el máser. pero se sincroniza usando segundos de intercalación con el Tiempo Universal (UT1). el Tiempo Atómico Internacional (TAI).. Hoy los mejores patrones de frecuencia atómicos se basan en las propiedades físicas de las fuentes de emisión de cesio. Reloj atómico: Es un tipo de reloj que para alimentar su contador utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal. . el cual se basa en la transición día– noche según las observaciones astronómicas. Los relojes atómicos mantienen una escala de tiempo continua y estable. basados en osciladores de cuarzo. en 1949. aunque la precisión conseguida mediante amonio — molécula utilizada por el prototipo del National Institute of Standards and Technology (NIST)— no era muy superior a los estándares de la época. El primero se construyó en el Willard Frank Libby. en el Laboratorio Nacional de Física (NLP). El método se basa en las proporciones de un isótopo «padre» y de uno o más descendientes de los que se conoce su semivida o periodo de semidesintegración. El estándar actual de los relojes atómicos en activo permite el atraso de un segundo cada 3700 millones de años (NIST). Datación radiométrica: Es un procedimiento técnico empleado para determinar la edad absoluta de rocas. El nuevo objetivo de la investigación francesa es aumentar ese plazo a 32 mil millones de años. Los isótopos propicios para analizar dependen del tipo de muestra y de la presunta antigüedad de lo restos que se quieran datar.L Parry. Según este patrón. Sus creadores fueron Louis Essen y John V. minerales y restos orgánicos (paleontológicos). contenidos en la muestra que se va a estudiar. La precisión alcanzada con este tipo de reloj atómico es tan elevada que admite únicamente un error de un segundo en 30 000 años. El reloj más preciso del mundo se diseña en el Observatorio de París. . un segundo se corresponde con 9 192 631 770 ciclos de la radiación asociada a la transición hiperfina desde el estado de reposo del isótopo de cesio 133: (133Cs). donde los actuales relojes atómicos tardarían 52 millones de años para desfasarse un segundo. En el año 1967 los relojes atómicos basados en cesio habían conseguido fiabilidad suficiente como para que la Oficina Internacional de Pesas y Medidas eligiera la frecuencia de vibración atómica de los dispositivos creados y perfeccionados por Essen como nuevo patrón base para la definición de la unidad de tiempo físico. en Inglaterra. Su longitud total rara vez es de un metro de longitud pero la mayoría es de 30 centímetros. y decímetros. U/Pb. Regla graduada: Es un instrumento de medición con forma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud. material plástico. comúnmente utilizada para la datación de restos orgánicos relativamente recientes. También con ella se pueden medir líneas y superficies curvas. Suelen venir con graduaciones de diversas unidades de medida. haciendo que el transporte sea más fácil.Ejemplos de estas técnicas son:1 K/Ar. construido de madera. Sm/Nd. por ejemplo centímetros o pulgadas. Un caso particular es la datación por carbono radiactivo (basada en la desintegración del isótopo carbono 14). como milímetros. es un instrumento útil para trazar segmentos rectilíneos con la ayuda de un bolígrafo o lápiz. etcétera. semirrígido o muy flexible. metal. aunque también las hay con graduación en pulgadas o en ambas unidades . y puede ser rígido. centímetros. PARA MEDIR LONGITUD: Cinta métrica: Es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y que se puede enrollar. etc. Rb/Sr. de hasta 60 000 años. Deben evitarse especialmente las limaduras. desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro. de acero flexible e inoxidable . Las reglas tienen muchas aplicaciones ya que tanto sirve para medir como para ayudar a las personas en su labor diaria en el dibujo técnico. Calibre: También denominado calibrador.Es muy utilizada en los estudios técnicos y materias que tengan que ver con uso de medidas. pie de metro. cuidado. es un instrumento que viene en el juego de geometría. En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada. es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños. que permite apreciar una medición con mayor precisión al . Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad. que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños. forcípula (para medir árboles) o Vernier. en su nonio. 1/20 de milímetro. con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial. etc. 1/50 de milímetro). también se puede ulitizar con la escuadra. como arquitectura. la colisa de profundidad). ingeniería. delicadeza. Vernier: El nonio o escala de Vernier es una segunda escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de medición. cartabón de corredera. pie de rey. de 1/128 de pulgada. las que hay en las oficinas suelen ser de plástico pero las de los talleres y carpinterías suelen ser metálicas. y. la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente.01 mm y 0. Además. que significa medición). 25-50 mm. Micrómetro: El micrómetro. Reloj comparador: Es un instrumento de medición de dimensiones que se utiliza para comparar cotas mediante la medición indirecta . es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas "μικρο" (micros. necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión. etc.complementar las divisiones de la regla o escala principal del instrumento de medida. siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm. si bien también los hay de 0 a 30. Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una GGHG escala grabada. calibre Palmer o simplemente palmer. Su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión. que significa pequeño) y μετρoν (metron. 50-75 mm. en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro (0. que también es denominado tornillo de Palmer.001 mm respectivamente). suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo. convergen para formar un patrón de interferencia. Consta de un mecanismo de engranajes o palancas que amplifica el movimiento del vástago en un movimiento circular de las agujas sobre escalas graduadas circulares que permiten obtener medidas con una precisión de centésimas o milésimas de milímetro (micras). por lo que es muy utilizado en la inspección de la fabricación de productos en series grandes Interferómetro: Es un instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la misma luz. Hay muchos tipos de interferómetros. El reloj comparador debe estar fijado a un soporte. finalmente.del desplazamiento de una punta DE de contacto esférica cuando el aparato está fijo en un soporte. Es un instrumento que permite realizar controles dimensionales en la fabricación de manera rápida y precisa. cuya base puede ser magnética o fijada mecánicamente a un bastidor. . Además existen comparadores electrónicos que usan sensores de desplazamiento angular de los engranajes y representan el valor del desplazamiento del vástago en un visualizador. en todos ellos se utilizan dos haces de luz que recorren dos trayectorias ópticas distintas. determinadas por un sistema de espejos y placas que. La esfera del reloj que contiene la escala graduada puede girarse de manera que puede ponerse el cero del cuadrante coincidiendo con la aguja y realizar las siguientes medidas por comparación. investigación militar. es por el arquitecto romano Vitruvio en su obra De Architectura en el siglo I AEC. utilizado para medir o construir ángulos. industria del petróleo. ciencia de los materiales. ciencia forense. medicina y química clínica. Su uso está generalizadamente extendido debido a la necesidad de conocer distancias. calcular tiempos de viaje. PARA MEDIR ANGULOS: Goniómetro: Es un semicírculo o círculo graduado en 180º o 360º. industria farmacéutica. o consumo de combustible. si el observador conoce la .Áreas de aplicación: agricultura. etc. control medioambiental. o un astro -tradicionalmente el Sol. alimentos y bebidas. Con este instrumento. millas ).1 La referencia más antigua apunta a Arquímedes como su inventor. Y quien describe por primera vez cómo construir un odómetro. aunque sin declarar que él sea el inventor. biotecnología. ciencias de la tierra. cosméticos. Este instrumento permite medir ángulos entre dos objetos. Odometro: Es un instrumento de medición que calcula la distancia total o parcial recorrida por un cuerpo (generalmente por un vehículo) en la unidad de longitud en la cual ha sido configurado (metros. de la atmósfera y mineralogía. industria textil. que en la antigüedad diseñó varios tipos de odómetros cuya finalidad abarcaba varios usos militares y civiles. ciencia de los polímetros.y el horizonte. tales como dos puntos de una costa. ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima. fotogoniómetro o fotómetro de celda móvil. puede determinar con bastante precisión la latitud a la que se encuentra. También se le puede llamar sextante. un sexto de un círculo completo. ha sido durante varios siglos de gran . Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. y el horizonte. que reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión. generalmente en el Sol. Este instrumento. o sea. se utiliza para conocer la curva de distribución luminosa.elevación del Sol y la hora del día. que abarca un ángulo de 60 grados. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento. hasta que en los últimos decenios del siglo XX se impusieron sistemas más modernos. Esta determinación se efectúa con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos a partir de las lecturas obtenidas con el sextante. Existe un instrumento llamado goniofotómetro. Este instrumento. sobre todo la determinación de la posición mediante satélites. que reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión. que mide la intensidad luminosa emitida por una fuente de luz (generalmente de tipo artificial) a diferentes ángulos. la cual describe el comportamiento de la fuente de luz. Sextante: Es un instrumento que permite medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro. mediante cálculos matemáticos sencillos de efectuar. hasta que. se han impuesto sistemas más modernos como la determinación de la posición mediante satélites. o 400g . Es más común que el circular. sustituyeron el cuadrante de Davis como el principal instrumento para la navegación. y también en la navegación aérea. Transportador: Es un instrumento que mide ángulos en grados que viene en dos presentaciones básicas: Transportador con forma semicircular graduado en 180° (grados sexagesimales) o 200g (grados centesimales). se tiene que realizar una doble medición Transportador con forma circular graduado en 360°. Sir Isaac Newton (1643-1727) inventó un instrumento de navegación de doble reflejo.importancia en la navegación marítima. dos hombres desarrollaron de manera independiente el octante alrededor de 1730: el matemático inglés John Hadley (1682-1744) y el vidriero de Filadelfia Thomas Godfrey (1704-1749). en los últimos decenios del siglo XX. que abarca un ángulo de 60 grados. y el sextante más tarde. pero tiene la limitación de que al medir ángulos cóncavos (de más de 180° y menos de 360°). pero nunca se publicó. o sea. El octante. El nombre sextante proviene de la escala del instrumento. Más tarde. un sexto de un círculo completo. Para trazar un ángulo en grados. . en sentido contrario al de las manecillas del reloj. prolongando en caso de ser necesario los brazos del ángulo por tener mejor visibilidad. la medida que tiene. por lo que existen en esos países transportadores en los que se observa cada cuarto de círculo o cuadrante una división de 100 grados centesimales. se sitúa el centro del transportador en el vértice del ángulo y se alinea la parte derecha del radio (semirrecta de 0º) con el lado inicial. Desde su invención ha evolucionado mucho. Enseguida se marca con un lápiz el punto con la medida del ángulo deseada. PARA MEDIR TEMPERATURA: Termómetro: Es un instrumento de medición de temperatura. Finalmente se retira el transportador y se traza con la regla desde el vértice hasta el punto previamente establecido o un poco más largo según se desee el lado terminal del ángulo.En Francia y en Estados Unidos se usa una división de la circunferencia en 400 grados centesimales. principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. se alinea el lado inicial del ángulo con el radio derecho del transportador (semirrecta de 0°) y se determina. Para medir un ángulo en grados. éste podría considerarse el predecesor del termómetro. encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. al aumentar la temperatura. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio. por su efecto contaminante. El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei. de modo que. Al calentar el líquido. el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua. La incorporación. entre 1611 y 1613. mientras la esfera quedaba en la parte superior. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada. En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007. éste subía por el tubo. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizan termómetros digitales. los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados por la población. por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación. aunque es aceptada la autoría de éste último en la aparición del termómetro. Termopar: Es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce una diferencia de potencial muy .Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación. En América latina. su estiramiento era fácilmente visible. de una escala numérica al instrumento de Galileo se atribuye tanto a Francesco Sagredo como a Santorio Santorio. El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. Una aplicación . En instrumentación industrial. intercambiables. Son económicos. Tanto los termopares como las termopilas son muy usados en aplicaciones de calefacción a gas. Normalmente los termopares industriales están compuestos por un tubo de acero inoxidable u otro material. Pirómetro: Dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella.pequeña (del orden de los milivoltios) que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado «punto caliente» o «unión caliente» o de «medida» y el otro llamado «punto frío» o «unión fría» o de «referencia» (efecto Seebeck). los termopares son usados como sensores de temperatura. y en el otro el terminal eléctrico de los cables. protegido dentro de una caja redonda de aluminio (cabezal). tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. En un extremo del tubo está la unión. El rango de temperatura de un pirómetro se encuentra entre -50 grados celsius hasta +4000 grados celsius. pues es fácil obtener errores del sistema cuando se trabaja con precisiones inferiores a un grado Celsius El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de termopila. Su principal limitación está en la exactitud. presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica). La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o fundiciones. también denominada presión de estancamiento. Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo.1 Lo modificó Henry Darcy. no la media de la velocidad del viento. en 1858. según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases. . PARA MEDIR PRESION: Barómetro: Es un instrumento que mide la presión atmosférica. Tubo de pitot: Se utiliza para calcular la presión total. Manómetro: Es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Lo inventó el ingeniero francés Henri Pitot en 1732.2 Se utiliza mucho para medir la velocidad del viento en aparatos aéreos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales. Uno de los barómetros más conocidos es el de mercurio. Se distinguen dos tipos de manómetros. que consiste en un hilo de platino o níquel calentado eléctricamente: la acción del viento tiene por efecto enfriarlo y hace variar así su resistencia. específicamente. para medir la velocidad del viento. especialmente en las turbulencias. Aunque también los hay de tipo electrónicos. En meteorología. Anemómetro: Es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del clima y. . la corriente que atraviesa el hilo es proporcional a la velocidad del viento. el número de vueltas puede ser leído directamente en un contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma). Para medir los cambios repentinos de la velocidad del viento.PARA MEDIR VELOCIDAD: Velocímetro: Es un instrumento que mide el valor de la rapidez promedio de un vehículo. se usan principalmente los anemómetros de cazoletas o de molinete. Debido a que el intervalo en el que mide esta rapidez es generalmente muy pequeña se aproxima mucho a la magnitud es decir la rapidez instantánea. en cuyo caso el aparato se denomina anemógrafo. por consiguiente. Asimismo es uno de los instrumentos de vuelo básico en el vuelo de aeronaves más pesadas que el aire. especie de diminuto molino de tres aspas con cazoletas sobre las cuales actúa la fuerza del viento. se recurre al anemómetro de filamento caliente. PARA MEDIR PROPIEDADES ELECTRICAS: Electrómetro: Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. En meteorología. por consiguiente. al igual que los electroscopios. especie de diminuto molino de tres aspas con cazoletas sobre las cuales actúa la fuerza del viento. se usan principalmente los anemómetros de cazoletas o de molinete. han caído en descenso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión. especialmente en las turbulencias. para medir la velocidad del viento. Para medir los cambios repentinos de la velocidad del viento. que consiste en un hilo de platino o níquel calentado eléctricamente: la acción del viento tiene por efecto enfriarlo y hace variar así su resistencia. se recurre al anemómetro de filamento caliente. específicamente. Aunque también los hay de tipo electrónicos. Los electrómetros. Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce. el número de vueltas puede ser leído directamente en un contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma). Tacómetro: Es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del clima y. debidamente aislada por un . en cuyo caso el aparato se denomina anemógrafo. Asimismo es uno de los instrumentos de vuelo básico en el vuelo de aeronaves más pesadas que el aire. la corriente que atraviesa el hilo es proporcional a la velocidad del viento. En términos generales. con una resistencia en paralelo. con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico. llamada "resistencia shunt". Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro (o la aguja de aluminio). esta es atraída por la pared del recipiente.tapón aislante. el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente). apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada. una varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio. Disponiendo de una gama de resistencias shunt. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los . Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. El aparato descrito corresponde al diseño original. se puede disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. por debajo de 1 ohmio. ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el que circula la corriente a medir. Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña. Amperímetro: Es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. La intensidad de la desviación puede servir para medir la diferencia de potencial entre ambas. Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina. Los métodos de suspensión empleados varían. puede obtenerse deflexión a plena escala con solo 2 μA. Este consiste en una bobina normalmente rectangular. mediante su calibración. pero el instrumento resulta extremadamente frágil. y puede ser adaptado. se basan en el principio de operación explicado. para medir su magnitud. de forma tal que el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa. Es capaz de detectar la presencia de pequeñas corrientes en un circuito cerrado. esta bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente. Galvanómetro: Es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. La inmensa mayoría de los instrumentos indicadores de aguja empleados en instrumentos analógicos. en honor al científico que lo desarrolló.cálculos para presentar en un display numérico el valor de la corriente eléctrica circulante. así cuando la suspensión se logra mediante una cinta metálica tensa. lo cuál determina la sensibilidad del instrumento. mientras . por la cuál circula la corriente que se quiere medir. según su eje vertical. utilizándose una bobina suspendida dentro del campo asociado a un imán permanente. Su principio de operación (bobina móvil e imán fijo) se conoce como mecanismo de D'Arsonval. posicionamiento y servomecanismos. en los cuales. mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma. la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida. Luego. denominados contactos Kelvín. mediante un galvanómetro. a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa. semejante al empleado en relojería. al ser el voltaje de la batería fijo. típicamente se obtiene deflexión a plena escala. la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Para evitar este inconveniente. en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I.que el sistema de "joyas y pivotes". con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican . Su diseño se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida. medir la corriente que circula a través de la resistencia. con 50 μA. por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por: Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada. para luego. ya que en aplicación de la ley de Ohm. Óhmetro: Es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. permite obtener un instrumento más robusto pero menos sensible que el anterior. Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados. esto es. un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios. midiendo pues la potencia real y posiblemente (dependiendo de las características de cargo) mostrando . Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. llamadas «bobinas de corriente» o amperométrica. conforme a la ecuación W=VA o P=EI. la deflexión de la aguja es proporcional tanto a la corriente como al voltaje. por regla general. La bobina móvil tiene.dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida. y una bobina móvil llamada «bobina de potencial» o voltimétrica. una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella. El dispositivo consiste en un par de bobinas fijas. Voltímetro: Es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico Vatímetro: Es un instrumento electrodinámico para medir la potencia eléctrica o la tasa de suministro de energía eléctrica de un circuito eléctrico dado. Además. El resultado de esta disposición es que en un circuito de corriente continua. En un circuito de corriente alterna la deflexión es proporcional al producto instantáneo medio del voltaje y la corriente. en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. mientras la móvil se conecta en paralelo. Así. Por tanto. Los dos circuitos de un vatímetro son propensos a resultar dañados por una corriente excesiva.una lectura diferente a la obtenida multiplicando simplemente las lecturas arrojadas por un voltímetro y un amperímetro independientes en el mismo circuito. el voltaje y la corriente. Multimetro: Es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o/y pasivas como resistencias. capacidades y otras. Estos están constituidos . pero en un vatímetro el circuito de corriente. un vatímetro no sólo se clasifica en vatios. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida). Esto se debe a que su posición depende del factor de potencia. incluso aunque ambos de sus circuitos esté cargados al borde de su límite de seguridad. Tanto los amperímetros como los voltímetros son vulnerables al recalentamiento: en caso de una sobrecarga. Puente de Wheatstone: Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. un circuito con un factor de potencia bajo dará una lectura baja en el vatímetro. el de potencial o ambos pueden recalentarse sin que la aguja alcance el extremo de la escala. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. sus agujas pueden quedar fuera de escala. sino también en voltios y amperios. PARA MEDIR VOLUMENES: Pipeta: . La imagen así obtenida se denomina oscilograma. clasificados según su funcionamiento interno. pueden ser tanto analógicos como digitales. siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos. siendo una de ellas la resistencia de bajas medidas . Suelen incluir otra entrada. en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. Osciloscopio: Es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal. llamada "eje THRASHER" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz. permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla. Los osciloscopios. en teoría. frecuentemente junto a un analizador de espectro. Está formada por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica. Algunas son graduadas o de simple aforo. es decir. Suelen ser de vidrio. las pipetas tienen un límite de error. se utiliza.Es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de un líquido con bastante precisión. indicando distintos . Probeta: Es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma aproximada. Está formado por un tubo generalmente transparente de unos centímetros de diámetro y tiene una graduación desde 5 ml hasta el máximo de la probeta. el dispositivo conocido como propipeta. más que nada en las pipetas de doble aforo. ya que no se modifica el volumen medido si se les rompe o si se deforma la punta cónica. se enrasa en la marca o aforo superior y se deja escurrir el líquido con precaución hasta enrasar en el aforo inferior. en otras. Según su volumen. Si bien poseen la desventaja de medir un volumen fijo de líquido. y luego se deja vaciar hasta el volumen que se necesite. las denominadas de doble enrase o de doble aforo. las pipetas de doble aforo superan en gran medida a las graduadas en que su precisión es mucho mayor. se enrasa una vez en los cero mililitros. Para realizar las succiones de líquido con mayor precisión. y tiene una graduación (una serie de marcas grabadas) con la que se indican distintos volúmenes. pero existen probetas de distintos tamaños. por ejemplo. Puede estar constituido de vidrio (lo más común). por ejemplo. Bureta: Son recipientes de forma alargada. y no es atacada por el ácido fluorhídrico (ácido que no se puede poner en contacto con el vidrio ya que se corroe. Generalmente miden volúmenes de 25 o 50 ml. se debe evitar que el líquido esté mucho tiempo en . la pipeta. Cuando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos. debido a la necesidad de medir con precisión volúmenes de masa y de líquido invariables. dependiendo del volumen . tubulares de diámetro interno uniforme . Los dos tipos principales de buretas son: Buretas de Geissler. En este último caso puede ser menos preciso. de décimas de mililitro o menos. Las probetas suelen ser graduadas. pero posee ciertas ventajas. o de plástico. en cuyo caso la probeta sí lo soporta). es decir.volúmenes. En la parte inferior está cerrado y posee una base que sirve de apoyo. graduadas. es más difícil romperla. llevan grabada una escala por la parte exterior que permite medir un determinado volumen. mientras que la superior está abierta (permite introducir el líquido a medir) y suele tener un pico (permite verter el líquido medido). incluso algunas que pueden medir un volumen hasta de 2000 ml. Esta adicionalmente se utiliza para las mediciones del agua y otros líquidos. aunque sin mucha exactitud. Su uso principal se da entre su uso volumétrico. la llave es de vidrio esmerilado. Bureta de Mohr. pues un cambio pequeño en el volumen se traduce en otro considerable en la altura del líquido en el cuello del matraz. la llave ha sido sustituida por un tubo de goma con una bola de vidrio en su interior. Se emplea para medir un volumen exacto de líquido con base a la capacidad del propio matraz. pues determinados líquidos llegan a obstruir. Tiene un cuello alto y estrecho para aumentar la exactitud. este tipo de llaves. e incluso inmovilizar. que actúa como una válvula.contacto con la bureta. . Se denomina aforado por disponer de una marca de graduación o aforo en torno al cuello para facilitar determinar con precisión cuándo el líquido alcanza el volumen indicado. Matras aforado: Es parte del llamado material de vidrio de laboratorio y consiste en un tipo de matraz que se usa como material volumétrico. que aparece indicada. Errores de medición Siempre es importante medir pues siempre se busca conocer las dimensiones de objetos y entre objetos para el estudio de muchas áreas de aplicación. ¿Qué es medir?. Hay dos tipos de mediciones: a) Medida Directa: El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida.Debido a esto se agrupan en dos clases: ERROR EN LAS MEDICIONES DIRECTAS . que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas . Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico. b) Medida Indirecta: Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas. La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica. ERRORES AMBIENTALES Y FÍSICOS (Ef). los errores de cálculo. resistividad. se minimizan o se toleran. Ejemplo: cuando se tiene que las escalas de lectura mínima y principal no coinciden. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento. este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición. los errores en la adquisición automática de datos y otros. ERRORES DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición: ERROR DE LECTURA MÍNIMA( ELM).ERRORES SISTEMÁTICOS: Son los errores relacionados con la destreza del operador ERROR DE PARALAJE ( EP ). Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. Ejemplo: lectura mínima de 1/25 mm Elm = ½ (1/25mm)= 0. Si esta desviación . La mayoría de los errores sistemáticos se corrigen.02 mm ERROR DE CERO (E0): Es el error propiamente de los instrumentos no calibrados. la lectura se verá que se encuentra desviada hacia un lado del cero de la escala. conductividad. al cambiar las condiciones climáticas. su manejo en todo caso depende de la habilidad del experimentador. También se incluyen como errores sistemáticos. éstas afectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación. etc. con el sistema en estudio. aparecen aun cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente minimizados.…. Si se toma n. x3. se calcula tomando el promedio de la siguiente manera. siendo las lecturas x1. Los errores aleatorios se cuantifican por métodos estadísticos.xn .mediciones de una magnitud física x. entonces ERRORES ALEATORIOS: Son los errores relacionados en interacción con el medio ambiente.fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura mínima. x2. el valor estimado de la magnitud física x. balanceadas o corregidas. . Tratamiento de errores experimentales ERROR ABSOLUTO: Se obtiene de la suma de los errores del instrumento y el aleatorio. PRECISIÓN PARA LAS MEDICIONES INDIRECTAS . se tiene otra medida que se conoce como error experimental relativo. se recomiendan descartarlas. con el valor que figura en las tablas (Handbook) al cual llamaremos valor teórico.Comparando el valor experimental. Las medidas que tengan una desviación mayor que tres veces la desviación estándar. Si al medir los primeros valores (alrededor de 5 medidas) de una magnitud se observa que la desviación estándar () es muy pequeña comparada con el error del instrumento (Ei)no habrá necesidad de tomar una gran cantidad de datos para encontrar el valor promedio. Finalmente.Las medidas indirectas son afectadas por los errores de las mediciones directas. ambas indirectas o una directa y la otra indirecta tal que: Las medidas indirectas se calculan mediante las fórmulas que ahora analizaremos. la expresión de la medida indirecta en cualquiera de los casos anteriores será: Marco experimental EQUIPOS Y MATERIALES: . Estos errores se propagan cuando se calcula el valor de la medición indirecta.B) expresa una magnitud física cuya medición se realiza indirectamente. Si Z = Z(A. A y B son ambas medidas directas. MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS: Métodos: .2.a) Equipos para Medir Balanza Vernier Micrómetro b) Materiales a ser medidos Plancha de plástico Cilindro hueco Tarugo de Madera 4. Se realizaran medidas con los instrumentos arriba especificados para registrar las dimensiones de un determinado objeto. micrómetro para espesores (más exacto que el vernier). En la balanza esta primero debe ser calibrada en cada pesada. . de-pendiendo del ángulo desde donde se le observa o traza. se puede utilizar varios instrumentos para realizar las medidas esto dependerá de la parte del objeto que se esté midiendo. vernier para longitudes. Anterior a esto se deberá tener conocimiento del instrumento que se desea a emplear Ejemplo balanza para medidas de masa. Error de paralelaje Se denomina error de paralaje a la diferencia de posición de una línea.