Tiempo de Reacción. FÍSICA

FÍSICA
TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO
“Tiempo de Reacción”
OBJETIVO:
 Medir el tiempo de reacción de una persona.
 Aplicar la teoría de errores a las mediciones. Error Absoluto, relativo y Porcentual.
 Cálculos de promedios y desviación estándar.
 Expresar correctamente los resultados.
MATERIALES Y MÉTODOS MATERIALES:
 Hoja de papel milimetrado (tamaño oficio).
 Dos monedas de 50 centavos.
 Regla o cinta métrica.
 Lápiz de punta fina (o birome).
FUNDAMENTO TEORICO:
El objetivo principal del trabajo práctico experimental, es determinar el tiempo de reacción de una
persona, midiendo longitudes o altura de caída de un cuerpo en Caída Libre (se profundizará sobre
estos contenidos, más adelante, oportunamente).
Para calcular el tiempo de reacción, se utilizará la siguiente expresión matemática,
correspondiente al marco teórico de caída libre:
t
2.  H
g
Donde:
 H: altura o longitud de caída.
 g: aceleración de la gravedad. Valor aproximado g= 9,8 m/s2.
Luego se realizará el tratamiento estadístico apropiado sobre los datos recolectados, donde se
utilizará los siguientes contenidos asociados:
 Promedio de mediciones:
N
X 
x
i 1
i
N
 Error Absoluto Estadístico:
Ea  X  xm
 Error Relativo Estadístico:
Er 
 Error Porcentual Estadístico:
Ea
X
E%  Er 100%
 X  x 
N
 Varianza Experimental:
V
2
i
i 1
N 1
 V
 Desviación Estándar:
Fig. 1.
PASOS PREVIOS:
1. Se corta el papel milimetrado para formar una cinta de 6 cm de ancho y 70 cm de largo
aproximadamente. (Fig, 1)
Recomendación: tener mucho cuidado y prolijidad, al pegar la cinta para lograr los 70 cm de
largo.
2. Pegar en la base de la cinta 2 monedas (de 50 centavos o $1).
3. A cierta distancia, marcar con una regla un recta y etiquetar con el “0” origen. Punto inicial
de partida en cada medición.
4. Trabajar de a pares. Definir quien sostiene la cinta a cierta altura (ayudante); como mínimo
a 1,5 m del suelo, aproximadamente. Cada alumno/a debe tener su propia cinta
confeccionada previamente.
TÉCNICA OPERATORIA:
1. El ayudante sostiene la cinta sobre una pared a 1,5 m del suelo aproximadamente, respecto
de su extremo inferior (extremo con el contrapeso).
2.
El operador/a coloca el lápiz apuntando al punto inicial marcado “0”.
3. El ayudante suelta la cinta sin avisar al operador.
4. El operador, debe detener la cinta, apretándola con el lápiz contra la pared. De este modo
quedará una marca sobre la cinta.
5. Repetir el experimento 10 veces.
6. Luego cambiar el rol de ayudante y operador/a.
Comentario:
 Cada medición, debe realizarse con la concentración requerida.
 Ante la marca del lápiz sobre la cinta, se toma el inicio de la marca como el valor
correspondiente.
TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE DATOS:
Nº
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
H (m)
T (s.)
TABLA 1. DATOS
Ea (s.)
Er
E%
Promedio de T =
PEa=
PEr=
PEa: Promedios de los errores absolutos.
PEr: Promedios de los errores relativos.
PE%: Promedios de los errores porcentuales.
PE%=
Ea2 (s2.)
Suma=
Varianza=
Desviación estándar=
PROCEDIMIENTO:
1. Medir la distancia desde el punto inicial marcado “0” hasta el inicio de alguna marca sobre
la cinta, dejada por el lápiz.
Comentario: se recomienda seguir un orden, por ejemplo, desde la marca más cerca al punto de
inicio hacia la más lejana.
2. Cargar el valor de la longitud en la primera columna de la tabla 1 (más arriba). Repetir el
procedimiento para las 10 marcas.
3. Calcular el tiempo de reacción de cada mediación y volcar en la segunda columna, mediante
la expresión matemática:
t
2.  H
g
4. Obtener el error absoluto “Ea” de cada medición y volcar en la tercera columna. Calcular su
promedio.
5. Repetir el procedimiento anterior para los errores relativos “Er” y porcentuales “E%”.
Calcular los promedios.
6. Calcular el cuadrado del error absoluto de cada medición y volcar en la columna 6. Realizar
la suma parcial de los mismos.
7. Determinar la varianza de las mediciones.
8. Obtener la desviación estándar de las mediciones.
9. Expresar el resultado correctamente:
t  t 
t  ...............  .................
10. En función de los resultados encontrados, responder las siguientes preguntas:
a) ¿Cuál fue el tiempo de reacción obtenido? ¿está en el orden de magnitud de lo
esperado?
b) ¿Cuál es la incertidumbre de tus mediciones?
c) Según el valor de la incertidumbre, ¿los resultados son confiables? ¿deberías o no
repetir la experiencia? Justificar tu respuesta.
d) En caso que debas repetir la experiencia, ¿qué factores influyeron el resultado
negativamente y cómo los corregirías? Justificar su respuesta.
CONCLUSIÓN:
Escribe una conclusión sobre los resultados e información recabada en la experiencia y realiza un
análisis de los mismos, teniendo en cuenta los puntos anteriores.
Luego describe algunas recomendaciones que darías para alguien que quiere repetir la
experiencia, con el objetivo de que la misma otorgue una respuesta representativa sobre su tiempo
de reacción.
Es recomendable que enumeren los dificultades que se presentaron y como consideran que pueden
solucionarse.
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Presentar un pequeño informe sobre el trabajo práctico realizado. En el mismo consignar:
 Nombre y Apellido. (completos)
 Curso y División.
 Asignatura.