GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DE FÍSICA
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EXPERIMENTO CASERO DE ÓPTICA II

 

Medida de la distancia focal de una lente convergente por el método de los desplazamientos

SOLUCIONARIO

 

 

Tabla I (primera serie)

 

d/cm

3,8

16

20,0

21,4

25

24,9

23,4

25,0

26,7

D/cm

64,6

68,2

70,6

71,0

72,7

73,6

71,7

72,7

73,7

D2-d2

en cm2

4159

4395

4584

4583

4660

4797

4593

4660

4719

4*D/cm

258,4

272.8

282,4

284,0

290,8

294,4

286,8

290,8

294,8

                                  

 

Tabla I (segunda serie)

 

d/cm

30,1

30,9

32,3

36,7

37,8

39,2

44,2

44,2

D/cm

76,5

76,9

78,4

81,2

81,7

83,0

86,5

86,6

D2-d2

en cm2

4946

4959

5103

5247

5246

5352

5529

5546

4*D/cm

306,0

307,6

313,6

324,8

326,8

332,0

346,0

346,4

 

 

Con los datos de las dos tablas represente en abscisas 4 D y en ordenadas D2-d2. Determine la distancia focal de la lente

 

 

 

 

Distancia focal de la lente: f=16,1cm

 

 

Nota para el Profesor. Algunos alumnos podrían estimar el error en la medida   de la distancia focal.

Una forma sencilla  es calcular el valor de f en cada medida y dar el error cuadrático medio

 

 

Se calcula la media de los valores obtenidos y el correspondiente error y se aplica la formula anterior en la que n es el número de medidas

 

D/cm

d

4*D

D^2-d^2

f/cm

error

error^2

 

64,6

3,8

258,4

4158,72

16,0941176

0,00607885

3,69525E-05

 

68,2

16

272,8

4395,24

16,1115836

-0,01138708

0,000129666

 

70,6

20

282,4

4584,36

16,2335694

-0,13337291

0,017788332

 

71

21,4

284

4583,04

16,1374648

-0,03726829

0,001388925

 

72,7

25

290,8

4660,29

16,0257565

0,07443997

0,005541309

 

73,6

24,9

294,4

4796,95

16,2939878

-0,19379127

0,037555057

 

71,7

23,4

286,8

4593,33

16,015795

0,08440152

0,007123617

 

72,7

25

290,8

4660,29

16,0257565

0,07443997

0,005541309

 

73,7

26,7

294,8

4718,8

16,0067843

0,09341224

0,008725846

 

76,5

30,1

306

4946,24

16,164183

-0,06398651

0,004094273

 

76,9

30,9

307,6

4958,8

16,1209363

-0,02073978

0,000430139

 

78,4

32,3

313,6

5103,27

16,2731824

-0,1729859

0,029924121

 

81,2

36,7

324,8

5246,55

16,1531712

-0,05297468

0,002806317

 

81,7

37,8

326,8

5246,05

16,0527846

0,04741192

0,00224789

 

83

39,2

332

5352,36

16,1215663

-0,02136977

0,000456667

 

86,5

44,2

346

5528,61

15,9786416

0,12155488

0,014775589

 

86,6

44,2

346,4

5545,92

16,0101617

0,09003484

0,008106272

 

 

 

 

 

 

 

0,14667228

 

 

 

 

 

273,819442

-257,719246

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,107026

 

0,09288585

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,1+- 0,1

 

 

El resultado es

Otra forma sencilla de estimar el error sería hallar el valor medio de las medidas y acompañar ese valor medio de un más menos que abarque al mayor y al menor valor de las medidas. En nuestro caso el valor medio es 16,1 cm y la medida mayor 16,27 cm y la menor 15,97 cm

 

16,27-16,1=0,17   ;  15,97-16,1=-0,13. El resultado sería  

 

Dar las medidas con error esa fundamental para que los alumnos se acostumbren a que no pueden dar todas las cifras que obtienen en la calculadora.