EXPERIENCIA 2

LABORATORIO DE FÍSICA FUNDAMENTAL
EXPERIENCIA 2
USO DEL VERNIER
1. OBJETIVO
El alumno aprenderá cómo realizar mediciones utilizando un vernier. Además será capaz
de identificar que instrumento de medición es el más adecuado dependiendo del objeto o
característica a medir.
2. INTRODUCCIÓN
Cuando queremos medir la longitud, altura o anchura de un objeto con frecuencia
utilizamos una regla o una cinta métrica pero, ¿qué pasa si quiero medir el diámetro de
una esfera?, ¿o la profundidad de un agujero?, ¿o el diámetro interno de una tuerca?. Tal
vez habrá quien se las ingenie y trate de medir con una regla “a ojo” el diámetro de la
esfera o el de la tuerca, o metiendo un palillo para marcar hasta donde llega en el agujero
y luego medir con una regla para saber la profundidad. Sin embargo, esto nos lleva a
propagar un enorme error de medición. Cuando queremos medir características de este
tipo es necesario hacer uso de un instrumento conocido como VERNIER.
A continuación explicaremos como se realizan mediciones con el vernier.
3. TEORÍA
Antes de empezar a medir es necesario conocer las partes básicas de un calibrador
vernier, para ello observemos la Figura 1.
Figura 1. Las diferentes partes de un calibrador vernier: 1) Patillas para medir diámetros externos o
espesores, 2) Patillas para medir diámetros internos, 3) Varilla para mediciones de profundidad, 4)
Escala principal en milímetros, 5) Escala principal en pulgadas, 6) Escala del nonio en milímetros,
7) Escala del nonio en pulgadas, 8) Seguro para deslizar o fijar el nonio.
M.C. Lizeth Robledo/M.C. Leopoldo Pineda
Existen calibradores con diferentes escalas mínimas.
Escala principal
0
0
1
1
2
2
3
3
4
5
4
6
7
8
5
9
cm
10
0.02 mm
Escala principal
0
0
Escala del nonio o vernier
1
1
2
2
3
4
5
3
6
7
4
8
9
10
5
cm
0.05 mm
Figura 2. Calibradores con diferente escala mínima: arriba se muestra un vernier con escala
mínima de 0.02mm; abajo un vernier con escala mínima de 0.05mm.
Si observas la Figura 2, notarás que el final de la escala del nonio coincide con el
milímetro 49 en el calibrador de 0.02mm de precisión y con el milímetro 39 en el
calibrador de 0.05mm de precisión. Eso se debe a que el vernier o nonio tiene 4
características que definen su escala:
•
•
•
•
n: el número de divisiones del nonio
A: la apreciación (que es la medida más pequeña que se puede representar)
k: constante de extensión que determina la longitud del nonio para una misma apreciación
(se utiliza una k mayor cuando se desea que la escala sea leída con mayor facilidad)
L: longitud de la escala del nonio en las mismas unidades de la regla.
La apreciación y la longitud del nonio se definen como:
Para el calibrador de arriba:
M.C. Lizeth Robledo/M.C. Leopoldo Pineda
Para el calibrador de abajo:
Ahora bien, para realizar mediciones con el vernier es necesario observar cuál línea de la
escala del nonio coincide con alguna de la escala principal. Para determinar la medida
haremos los siguiente:
i.
ii.
iii.
Contar la cantidad de líneas de la escala principal que están hasta antes del cero
de la escala del vernier.
Observamos que número de línea del vernier coincide con alguna línea de la
escala principal y multiplicamos ese número por la escala mínima.
Sumamos la cantidad leída en i y la leída en ii.
Ejemplo:
i
i.
ii.
iii.
ii
Contamos la cantidad de líneas antes del cero del vernier: 7mm
Observamos que coincide el número 7 de la escala del vernier con la línea 21 de la
escala principal; la escala mínima de este vernier es 0.1mm, entonces:
(7*0.1mm)= 0.7mm
Sumamos la cantidad leída en i y la leída en ii: 7+0.7=7.7mm.
4. PROCEDIMIENTO
Ahora pondrás en práctica lo que has aprendido.
La actividad consiste en realizar mediciones de diferentes cuerpos geométricos. Llena las
tablas que se muestran a continuación, rellenando los espacios correspondientes a las
características de cada cuerpo geométrico.
M.C. Lizeth Robledo/M.C. Leopoldo Pineda
Mediciones con regla graduada en milímetros
CUERPO
ANCHO
LARGO
ALTO
PROFUNDIDAD
DIÁMETRO
EXTERNO
DIÁMETRO
INTERNO
DIÁMETRO
MAYOR
DIÁMETRO
MENOR
DIÁMETRO
INTERNO
DIÁMETRO
MAYOR
DIÁMETRO
MENOR
CUBO
PRISMA
RECTANGULAR
ESFERA
CONO
TRUNCADO
CILINDRO
SÓLIDO
CILINDRO
HUECO
Mediciones con vernier
CUERPO
ANCHO
LARGO
ALTO
PROFUNDIDAD
DIÁMETRO
EXTERNO
CUBO
PRISMA
RECTANGULAR
ESFERA
CONO
TRUNCADO
CILINDRO
SÓLIDO
CILINDRO
HUECO
M.C. Lizeth Robledo/M.C. Leopoldo Pineda
Debes también registrar la masa de cada uno de los cuerpos geométricos que mediste
llenando la siguiente tabla:
CUERPO
MASA (g)
CUBO
PRISMA RECTANGULAR
ESFERA
CONO TRUNCADO
CILINDRO SÓLIDO
CILINDRO HUECO
Finalmente, debes calcular el volumen y densidad de cada cuerpo geométrico,
registrándolo en la tabla que sigue:
CUERPO
VOLUMEN DENSIDAD
CUBO
PRISMA
RECTANGULAR
ESFERA
CONO
TRUNCADO
CILINDRO
SÓLIDO
CILINDRO
HUECO
5. CUESTIONES
a. ¿Qué tan diferentes son los valores de los volúmenes y densidades calculadas con
las medidas obtenidas con ambos instrumentos?
b. ¿En qué porcentaje varían los valores obtenidos del volumen y de la densidad
obtenidos con cada instrumento?
M.C. Lizeth Robledo/M.C. Leopoldo Pineda