FÁSICA CÁSICA PRÁCTICA 1

OBJETIVO

• El alumno concluirá que hay errores en las mediciones, diferenciando los errores sistemáticos de los errores accidentales.

• En un conjunto de mediciones determinará el valor más probable, asignándole la incertidumbre a las mediciones directas.

• Explicará el concepto de cifras significativas.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Cuando se mide una cantidad, ya directa, ya indirectamente, la medida que se obtiene no es necesariamente el valor exacto de tal medida, ya que el resultado obtenido estará afectado por errores debidos a multitud de factores. Algo en apariencia tan sencillo como cronometrar el período del péndulo en el apartado anterior sufrirá errores debidos a la precisión del cronómetro, los reflejos del cronometrador, las corrientes de aire, el número de medidas efectuadas... errores que se propagarán a cualquier cantidad derivada de ésta que queramos determinar, como por ejemplo velocidad o aceleración.

En estos casos es necesario estimar el error cometido al efectuar una medida o serie de medidas.

El conjunto de reglas matemáticas dedicado a su estudio se conoce como teoría de errores, y resulta imprescindible tanto para sacar todo el partido posible a un conjunto de datos experimentales como para evaluar la fiabilidad de éstos. El estudio de la teoría de errores es una rama aparte de la matemática por derecho propio. El lector queda avisado de que lo que sigue es tan sólo un conjunto rápido y necesariamente breve de las reglas fundamentales más usadas en el ámbito de la teoría de errores.

Existen dos tipos de errores: sistemáticos y accidentales. Los primeros actúan siempre de la misma forma para influir en la medida (por ejemplo, una balanza desajustada que tiende a marcar una masa 10 gr. superior a la real). Estas medidas, si se producen, producen un error constante. Por contra, los errores accidentales son de carácter aleatorio, lo que presupone que actúan con la misma frecuencia tanto con un signo como con el opuesto (esto es, se tiene igual probabilidad de obtener una medida 5 gr. superior al valor real como de obtenerla 5 gr. Por debajo).

MATERIAL REQUERIDO

1 vernier 1 Flexómetro

1 disco de madera 1 regla de madera de bordes delgados

1 tornillo micrométrico 1 regla de madera de bordes gruesos

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1.- Noción del Error

Procedimiento 1: coloque la regla de madera de bordes gruesos, a lo largo de la línea AB, de la figura 1.

A B

Anote la posición A y B en la tabla 1, tratando de apreciar en su lectura hasta décimas de milímetro.

Repita lo anterior 4 veces, utilizando para la medición, diferentes partes de la regla.

A CONTINUACIÓN SE MUESTRAN LAS MEDICIONES HECHAS POR CADA UNO DE LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO:

Barrera Jurado Brandon Jafet

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.82 4.82

2 1 5.81 4.81

3 2 6.82 4.80

4 3 7.81 4.81

5 4 8.71 4.81

Ortiz Loya Luis David

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.89 4.82

2 1 5.81 4.82

3 2 6.82 4.82

4 3 7.82 4.82

5 4 8.81 4.81

Rosas Prieto Alejandro

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.89 4.82

2 1 5.81 4.79

3 2 6.82 4.80

4 3 7.81 4.81

5 4 8.71 4.81

Rebolledo Montiel Gerardo

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.84 4.84

2 1 5.81 4.81

3 2 6.81 4.81

4 3 7.81 4.81

5 4 8.71 4.81

Rodriguez Melquiadez Abraham

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.88 4.82

2 1 5.80 4.80

3 2 6.79 4.79

4 3 7.80 4.80

5 4 8.72 4.82

Picazzo Escalante Rodrigo

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.82 4.82

2 1 5.81 4.81

3 2 6.82 4.82

4 3 7.81 4.81

5 4 8.80 4.80

TABLA FINAL CON LAS MEDICONES VALORES PROMEDIOS OBTENIDOS

MEDICIÓN Lecturas en (cm)

Lecturas en (cm) Longitud

AB=B-A 8 (cm)

Posición A Posición B

1 0 4.89 4.82

2 1 5.81 4.80

3 2 6.82 4.80

4 3 7.81 4.81

5 4 8.71 4.81

1.- ¿Resultaron iguales o diferentes los valores obtenidos en la longitud AB?

Fueron diferentes por décimas de milímetro.

2.- ¿Puede usted decir cuál es el valor exacto?

No, sólo podría dar un intervalo donde se muestre un rango de medidas en donde se encuentra el valor exacto.

3.- A qué le atribuye lo anterior si al medir una longitud nos tienen que salir valores iguales.

Lo anterior puede ser consecuencia de las diferencias entre la posición en que ubicamos la regla para medir, la perspectiva del operador al momento de realizar la medición, y también a su interpretación.

Ahora bien, las causas del error de una medición son múltiples, en el caso presente de la medición de la longitud AB, lo errores pueden imputarse a;

El instrumento de medición: ¿Por qué? Las longitudes de la regla no son proporcionales.

El operador: ¿Por qué? La perspectiva de visión no siempre es la misma en el operador, y por lo tanto la interpretación de la medición en diferente.

Conclusiones:

La precisión de la medición de los instrumentos varía dependiendo de factores como la posición y exactitud del instrumento de medida, así como de la interpretación que le dé el operador.

ERRRES SISTEMÁTICOS

1.- Error de paralaje.

Procedimiento 2: mida la recta AB de la figura 1, tomando las lecturas A y B desde una sola posición N, como se muestra en la figura 3. Registre sus resultados en la tabla 2. Repítalo: 4 veces, más colocando una parte diferente de la regla en el origen.

SE MUESTRAN LAS MEDICIONES HECHAS POR CADA UNO DE LOS ESTUDIANTES:

ORTIZ LOYA LUIS DAVID

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