Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) · Facultad de Ciencias · Escuela Profesional de Física
Framework reproducible de redacción, análisis numérico, validación metrológica y publicación científica en LaTeX & Python
Este repositorio constituye una plataforma integral de ingeniería documental y reproducibilidad científica para los laboratorios de física de la Universidad Nacional de Ingeniería.
El proyecto se fundamenta en 4 Pilares de Calidad Científica:
-
Rigor Metrológico Integral: Prohibición absoluta de mediciones o cálculos huérfanos. Toda magnitud física experimental calculada se acompaña obligatoriamente de su incertidumbre instrumental y aleatoria propagada analíticamente mediante derivadas parciales en cuadratura (
$\delta x$ ), cotas de error relativo porcentual ($E_r \le 10%$ , idealmente$< 1%$ ) y contrastación formal con especificaciones oficiales de hojas de datos (datasheets). -
Reproducibilidad Total (Code-as-Paper): Ningún resultado numérico ni gráfica es colocado manualmente. Todo dato proviene de pipelines en Python (
NumPy,SciPy,Matplotlib), exportados a 300 DPI con barras de error bidireccionales, formateador de coma decimal y análisis de regresión por mínimos cuadrados documentado. -
Excelencia Tipográfica en LaTeX: Código fuente modular en 13 secciones conforme al estándar internacional de publicaciones científicas (citas bibliográficas numéricas con
biblatex+biber, maquetación de tablas conbooktabs+\resizebox, unidades del Sistema Internacional consiunitxv3). -
Evolución Multisemestral y Escalabilidad: Arquitectura modular organizada por semestres (
semestre-02/,semestre-03/, ...), preservando la trazabilidad de los cursos de Mecánica, Termodinámica, Electromagnetismo, Circuitos y Óptica.
| Lab | Título del Experimento | Informe Oficial | Estado |
|---|---|---|---|
| L1 | El osciloscopio como instrumento de medida | 📄 main.pdf |
✅ Publicado (36 págs) |
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L1 — El osciloscopio como instrumento de medida:
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Contenido: Calibración de tensión DC por regresión lineal (
$m = 1{,}0000 \pm 0{,}0000$ ,$R^2 = 1{,}0000$ ), contraste True-RMS en señales senoidales y cuadradas ($E_r \approx 0{,}57%$ ), análisis de desfase y relación de frecuencias mediante curvas de Lissajous ($X$ -$Y$), deducción analítica rigurosa del valor eficaz$V_{\text{rms}}$ en Anexo A y resolución exhaustiva de las 6 interrogantes teóricas del cuestionario oficial.
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Contenido: Calibración de tensión DC por regresión lineal (
| Lab | Título del Experimento | Informe Oficial | Estado |
|---|---|---|---|
| L1 | Dinámica de Rotación | — | 📝 Formato Word (Pre-LaTeX) |
| L2 | Péndulo Físico y Teorema de Steiner | — | 📝 Formato Word (Pre-LaTeX) |
| L3 | Ley de Hooke y Comportamiento Elástico | 📄 main.pdf |
✅ Publicado |
| L4 | Tensión Superficial de Líquidos | 📄 main.pdf |
✅ Publicado |
| L5 | Coeficiente de Dilatación Lineal de Sólidos | 📄 main.pdf |
✅ Publicado |
| L6 | Calor Específico | — | ❌ No realizado (Falta de gas en laboratorio) |
- L3 — Ley de Hooke: Análisis elástico de resorte helicoidal y polímero viscoelástico (jebe), cálculo del módulo de Young y energía disipada por histéresis mediante integración numérica trapezoidal.
-
L4 — Tensión Superficial: Coeficiente
$\gamma$ del agua pura mediante Balanza de Mohr–Westphal ($\gamma_1 = 39{,}73 \pm 0{,}88,\text{mN/m}$ ) y película jabonosa sobre dispositivo de hilo ($\gamma_2 = 12{,}21 \pm 1{,}10,\text{mN/m}$ ). -
L5 — Coeficiente de Dilatación Lineal: Determinación experimental de
$\alpha$ para aluminio ($(2{,}46 \pm 0{,}11) \times 10^{-5},^\circ\text{C}^{-1}$ ), cobre ($(1{,}60 \pm 0{,}07) \times 10^{-5},^\circ\text{C}^{-1}$ ) y vidrio borosilicato ($(2{,}43 \pm 0{,}14) \times 10^{-6},^\circ\text{C}^{-1}$ ) por amplificación geométrica con aguja giratoria ($\Delta L = D \cdot \Delta\theta$ ).
Physics-Reports/
├── template/ ← Plantilla base modular oficial (13 secciones)
│ ├── main.tex
│ ├── refs.bib
│ ├── .latexmkrc
│ ├── Figures/
│ ├── scripts/
│ └── sections/ (01 a 13)
├── semestre-02/ ← Informes del 2.° semestre (Física II CF1B2)
│ ├── lab03/ (Ley de Hooke)
│ ├── lab04/ (Tensión Superficial)
│ └── lab05/ (Dilatación Lineal)
├── semestre-03/ ← Informes y recursos del 3.° semestre
│ ├── guias/ (Guías PDF oficiales, datasheets/ y datos crudos)
│ └── lab01/ (El osciloscopio como instrumento de medida)
└── README.md ← Manifiesto y documentación principal
Cada carpeta de laboratorio es completamente autónoma: incluye su propio código fuente modular sections/, figuras vectoriales/raster en Figures/, bibliografía refs.bib, configuración .latexmkrc y scripts de análisis en scripts/.
Cada informe de laboratorio se estructura de manera estricta en 13 bloques independientes:
| Sección | Archivo | Propósito y Contenido Metodológico |
|---|---|---|
| 01 | 01_introduccion.tex |
Fenomenología física (escala microscópica a macroscópica) y citas bibliográficas fundamentales. |
| 02 | 02_resumen.tex |
Síntesis ejecutiva de magnitudes halladas con incertidumbre |
| 03 | 03_objetivos.tex |
Objetivo general y objetivos específicos directamente evaluables. |
| 04 | 04_fundamento.tex |
Modelo físico-matemático formal, deducción de ecuaciones de trabajo y parámetros geométricos. |
| 05 | 05_materiales.tex |
Fichas técnicas por instrumento con especificaciones metrológicas, fotos normalizadas y tabla resumen. |
| 06 | 06_procedimiento.tex |
Secuencia cronológica del protocolo experimental y advertencias de seguridad física. |
| 07 | 07_resultados.tex |
Tablas de datos brutos con booktabs + resizebox y registro de condiciones ambientales de laboratorio. |
| 08 | 08_analisis_exp.tex |
Análisis estrictamente cualitativo de linealidad, dispersión, escalas y fuentes de ruido. |
| 09 | 09_tratamiento.tex |
Cálculos numéricos paso a paso, regresión lineal ( |
| 10 | 10_graficas.tex |
Figuras de alta resolución (300 DPI) con leyendas descriptivas completas y citas a librerías científicas. |
| 11 | 11_analisis_graficas.tex |
Evaluación cuantitativa de pendientes, análisis de residuos e interpretación física de correlaciones. |
| 12 | 12_obs_sug_conclusiones.tex |
Observaciones (fuentes de error sistemático/aleatorio), Sugerencias técnicas y Conclusiones cuantitativas. |
| 13 | 13_anexos.tex |
Anexo A (Deducción analítica), Anexo B (Propagación con derivadas parciales), Anexo C (Cuestionario) y Anexo D (Hoja de datos original firmada). |
| Herramienta | Versión / Estándar | Propósito en el Proyecto |
|---|---|---|
| LaTeX (MiKTeX) | article (A4) |
Maquetación y tipografía científica del documento |
| LaTeXmk + Biber | Motor automatizado | Gestión de compilaciones cruzadas, citas y enlaces |
siunitx |
v3 (output-decimal-marker={,}) |
Estandarización de magnitudes y unidades SI con coma decimal |
booktabs |
Top / Mid / Bottom | Tablas de alta calidad sin líneas verticales |
| Python 3 | 3.10+ | Procesamiento numérico, propagación matricial y ajustes |
| NumPy & SciPy | numpy, scipy.optimize |
Regresión por mínimos cuadrados y cálculo de matrices |
| Matplotlib | matplotlib.pyplot |
Gráficas científicas exportadas a 300 DPI |
# 1. Posicionarse en el directorio del laboratorio
cd semestre-03/lab01
# 2. Compilar informe completo (pdflatex + biber)
latexmk
# 3. Limpiar archivos auxiliares de compilación manteniendo el PDF
latexmk -c
# 4. Limpieza profunda y recompilación desde cero (si es necesario)
latexmk -C; latexmkUniversidad Nacional de Ingeniería — Facultad de Ciencias
Docente Encargado (Semestre 03): Cortez R., Gregorio
- Vera Vivanco, Jesús Rodolfo — Código:
20252703K(Autor principal / Administrador del repositorio) - Casañe Ramírez, Gerald Giordano — Código:
20251368C(Semestre 03) - Sánchez Feril, Piero Alejandro — Código:
20251629A(Semestre 03)
Colaboradores Históricos (Semestre 02):
- Cauti Huachaca, Yordan Orlando — Código:
20222236E - Bustos Ttito, José Fabricio — Código:
20200490F
Facultad de Ciencias · Universidad Nacional de Ingeniería · Lima, Perú
2025 — 2026