ERRORES EN LA MEDICIÓN Trabajo Práctico Nº: 1

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Laboratorio de Física, Correcciones de

ERRORES EN LA MEDICIÓN

Trabajo Práctico Nº: 1

Apellido y nombre:

• Antonella Maldonado
• Pamela Olmos
• Roció sanmartín
• Macarena Sivila

Fecha: Miércoles 30 de junio

Introducción:

La experiencia se basa en un diseño que responda a lo visto en clases, para así poder recolectar datos y realizar un análisis estadístico a partir de los datos obtenidos. Es decir, el movimiento oscilatorio de un período simple cuando se desplaza el péndulo, en un ángulo pequeño de la vertical (no debiendo superar los 7º), y así se libera en un campo gravitatorio libre de fricción correspondiendo a un sistema oscilante con movimiento armónico simple; dependiendo de su longitud y gravedad. Lo cual a través de esta práctica nos permitirá alcanzar los siguientes objetivos.

OBJETIVOS

• Minimizar los errores en la medición.
• Experimental: periodo de oscilación de un péndulo.
• Determinación de valor local de la aceleración de la gravedad.

MATERIALES

• Cronómetro.
• Péndulo simple.
• Tanza.
• Escuadra o regla.
• Lápiz negro.
• Hojas.
• Calculadora.

DESARROLLO

Para poder comprobar nuestros objetivos, es necesario definir el concepto de error. En la vida cotidiana lo tomamos como algo que no debería ocurrir o no debería de suceder, sin embargo, en física esto es usual, ya que es una ciencia experimental lo que significa que se aprende a partir del error mismo.

Los procesos de medición, es un proceso físico, una operación física experimental en la que intervienen necesariamente dos sistemas, en primer lugar el sistema objeto, que es aquello que queremos medir, por ejemplo una mesa. En segundo lugar el sistema de medición el cual es el elemento que se utiliza para llevar a cabo la medición y su escala, por ejemplo en este caso el cronómetro.

A su vez existen dos tipos de errores, uno de ellos es el error sistemático, es aquel que permanece constante a través de una serie de lecturas y siempre es del mismo signo. Aparece generalmente a causa de algún defecto del aparato y/o del método de observación o medida.

El error casual es otro tipo, es aquel que no tiene una causa evidente, es fluctuante, y tiene las mismas posibilidades de ser positivo o negativo. Los errores casuales siempre están presentes en una experiencia. La ausencia de los errores sistemáticos causa una dispersión de lecturas alrededor del “Valor Verdadero” de la magnitud, si además existe un error sistemático, hay una dispersión de lecturas cerca de un valor desplazado con respecto al “valor verdadero”.

No sé puede expresar que una fuente de error produce un error sistemático o casual. Es por ello que, en esta práctica se medirá el período de un péndulo, es decir el tiempo que demora en realizar una oscilación completa con un cronómetro. La diferencia entre estos dos errores, en el caso de los errores casuales estos se descubren al repetir las medidas y al hacer un número mayor de lecturas se obtiene un valor más cercano al verdadero. Por esta razón se aplicará el concepto de valor promedio, mejor conocido como x̄, la cual se desarrolla por el hecho que en la teoría de la estadística siempre se encuentran errores, pero este se postula como el “mejor” valor que se puede encontrar entre los diferentes tipos de resultados que se plantean, siendo este el promedio de los resultados en total. Ninguna de estas propiedades se cumple en el caso de los errores sistemáticos, ya que estos son potencialmente más peligrosos que los errores casuales. Si en un experimento existen errores casuales grandes, se puede ver el efecto de ellos en el valor grande del error final, que acompaña a la medida. Entonces todo el mundo sabe que hay imprecisión en el resultado.

Sin embargo, la existencia escondida de un error sistemático puede dar a un

resultado aparentemente bueno, con un error estimado pequeño, un valor completamente malo. Los errores casuales se pueden estimar por métodos estadísticos. Los errores sistemáticos no se pueden analizar de una manera exacta y bien definida. Hay que verlos como efectos, que se tienen que descubrir y eliminar. No existe una regla general para hacer esto; hay que pensar sobre el método particular que se usa para hacer el experimento y por el aparato que se vaya a emplear. Descubrir estos errores exige una vasta experiencia.

Si estos errores provienen de los instrumentos, son corregibles mediante una calibración y ajuste de los mismos.

De misma manera se buscaran diferentes resultados que las mediciones pueden lograr por esta razón se busca el determinar los valores extremos entre los cuales se presentan los valores obtenidos, el error cuadrático del Valor Medio, en donde se presenta la sigma que se utiliza para representar el error estándar o la dispersión, esta se representa con el signo, además está da una idea precisa acerca de la mayor o menor fluctuación de los valores de Xi que se encuentran alrededor del promedio, y ofrece información acerca de la discreción de una variable, por otro lado, normalmente su desviación estándar siempre es mayor o igual a cero. Además, se nos presenta el símbolo “E” el cual se refiere al error cuadrático medio del promedio, que se encarga de estimar los errores al cuadrado, es decir, la diferencia entre el estimador y lo que estima, además que define el intervalo de error asociado a la medición con el primero y el tercero expresa el resultado de la medición: X= 𝑥̿ ± E. Por último, se puede decir que 𝑥̿ es valor que la medición atribuye a la magnitud medida.

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