EJERCICIOS PROPUESTOS

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE MECÁNICA

CARRERA INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

LABORATORIO DE FÍSICA I

DOCENTE: ING. LIGIA MORENO

LABORATORIO Nº 2

TEMA: MEDICIONES, ERRORES Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

ESTUDIANTES: ……………………….. ………………………

……………………….. ………………………

Fecha de realización: 2015 – 04 – 23 Fecha de entrega: 2015 – 04 – 30

OBJETIVO

OBJETIVO GENERAL

Conocer los conceptos sobre medidas, errores y cifras significativas.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Determinar y calcular los errores absolutos y relativos.

Aplicar a los errores absolutos y relativos el uso de cifras significativas.

MATERIALES

Lápiz

Guía de laboratorio

MARCO TEÓRICO

El trabajo en el laboratorio de física consiste en medir magnitudes físicas, mediante el uso de instrumentos de medida, por lo tanto a continuación se da a conocer los siguientes conceptos a tener en cuenta para los siguientes estudios:

Magnitud.- Es toda aquello que, siendo capaz de aumento o disminución, es susceptible de ser medido.

Medida de una magnitud.- Es un número real que expresa las veces que la unidad de medida está contenida en la magnitud objeto de la medición.

Unidad de medida.- Es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley, cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la unidad de medida.

Una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente.

Se puede decir que el resultado de una medida es lo que se conoce como el valor de la magnitud. Este valor debe ir acompañado de su respectiva unidad de medida.

Ejemplo: Si expresamos que la masa de una varilla es 80,4 esto no significa nada más y nada menos que una cantidad; pero si a la vez colocamos a su lado la unidad de la masa que es kg, entonces estamos hablando de una magnitud física que al escribir correctamente obtenemos 80,4 kg.

Por lo tanto es importante que las cantidades que se midan siempre vayan acompañadas de sus respectivas unidades de medida.

ERRORES.

Las medidas experimentales están afectadas de cierta imprecisión en sus valores debido a las imperfecciones del aparato de medida o a las limitaciones de nuestros sentidos en el caso de que sean ellos los que deben registrar la información.

Resulta imposible llegar a conocer el valor exacto de la magnitud, ya que los medios experimentales de comparación con el patrón correspondiente en las medidas directas vienen siempre afectados de imprecisiones inevitables.

Clasificación de errores de medición.

Los errores pueden clasificarse según su naturaleza como:

• Errores ilegítimos: son aquellos que provienen de la equivocación del operador. Por ejemplo al contar mal las oscilaciones del péndulo, al anotar mal un valor. Estos errores pueden evitarse siendo cautelosos y repitiendo la medición.

• Errores sistemáticos: son errores propios al procedimiento de medición. Se deben en general a imperfecciones del instrumento o a la aplicación de un método erróneo. Se pueden minimizar este tipo de errores, calibrando lo más exactamente posible los instrumentos de medición y corrigiendo adecuadamente el método empleado para medir cada cantidad física.

• Errores casuales, aleatorios o accidentales: se deben a perturbaciones que provienen de fuentes de error independiente e imposible de detectar. Dan lugar a desviaciones pequeñas positivas y negativas, siendo más frecuentes, cuando más pequeña es la desviación. Este tipo de errores se acotan mediante un tratamiento estadístico.

Modo de expresar una medida.

X = (xp± δ_x)u

En donde:

x= medida que se desea conocer

xp= valor medido en forma experimental.

+/- = desviaciones.

δ_x= error o sensibilidad del instrumento de medición.

u= unidad de la magnitud.

Clases de errores.

Error absoluto.- está definido como el valor absoluto de la desviación de cada medición respecto a la media aritmética.

δ_x= I xp-x I

Error relativo.- está dado por el cociente entre el error absoluto asociado con el valor medido y la medida misma.

δ_r=δ_x/x_p

Error medio absoluto: corresponden al valor medio de los errores absolutos.

(δ_x ) ̅= 1/nI ∑_1^n▒δ_x =(δ_x1+δ_x2+δ_x3+⋯.δ_xn)/n

Error relativo medio.- es dado por el cociente entre el error absoluto medio y la media aritmética.

(δ_r ) ̅=(δ_x ) ̅/(x_p ) ̅

CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

Las cifras significativas de un número son todos aquellos dígitos cuyos valores se conocen con certeza. En medidas elementales de las magnitudes de la física y de la química, se suele estimar el último dígito afectado por el error y se considera también como significativa. Generalmente las medidas realizadas en un laboratorio, los dígitos serán significativos cuando están dados por la apreciación del instrumento.

Resultan útiles las siguientes reglas para estimar el número de cifras significativas:

No se tiene

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