INFORME DE FISICA- MEDICIONES Y ERRORES

RESUMEN:

El presente proyecto es el resultado experimental del trabajo en equipo sobre mediciones y errores experimentales; A lo largo del proyecto se usó diferentes instrumentos de medición y diferentes objetos de diferente forma y material, se realizó varias mediciones del mismo objeto, anotaron resultados en una tabla y se calculó el valor medio, la desviación, error absoluto, error relativo y el error porcentual de los mismos.

INTRODUCCIÓN

La observación de un fenómeno físico es en general incompleto a menos que proporcione una información cuantitativa. Para obtener dicha información se requiere de la medición de una magnitud físicamente mesurable.

Es conocido que la especificación de una magnitud requiere cuando menos tres elementos: un número, una unidad, y el índice de precisión o error del resultado.

La medición es una técnica por medio de la cual se asigna un número a una magnitud física como resultado de la comparación de dicha magnitud con otra similar tomada como patrón o unidad de medida. Las magnitudes físicas son determinadas experimentalmente por medidas directas o indirectas usando para ello un lenguaje sistemático y formalizado.

Las mediciones directas son aquellas que se realizan con la medida de una sola magnitud aunque esta deba repetirse varias veces. En cambio las mediciones indirectas, requieren la medición de varias magnitudes en forma directa y posteriores cálculos matemáticos empleando ecuaciones matemáticas.

Para entender los métodos de análisis de mediciones, es importante tener en cuenta que el valor numérico de una medición no es un número único. Por el contrario, sea que resulte de un solo intento o de mediciones repetidas, una medición es una muestra del conjunto de todas las observaciones posibles. Está sujeta a fluctuaciones estadísticas debidas al medio ambiente, uso de instrumentos que no son del todo exactos, además de la influencia del experimentador, que constituye el elemento final del proceso de medición.

Cuando efectuamos la medición de una magnitud física, frecuentemente asumimos como punto de partida la hipótesis de que existe un “verdadero valor” de la cantidad que se quiere medir y que el proceso de medición tiene como objetivo determinar ese “verdadero valor” tan aproximadamente como sea posible.

MEDICIONES Y ERRORES EXPERIMENTALES

1. OBJETIVOS

a) Aprender técnicas para medir magnitudes físicas, registrando datos experimentalescon el número apropiado de cifras significativas.

b) Determinar el error absoluto y porcentual de cada una de las magnitudes físicasmedidas directa e indirectamente.

2. FUNDAMENTO TEORICO

• Magnitudes todo aquello susceptible de medida. Ejemplo: La longitud, la masa, el tiempo, son magnitudes, ya que pueden medirse.

• Medires comparar dos magnitudes de la misma especie, una de las cuales se toma como unidad.

Ejemplo: Si A y B son magnitudes de la misma especie, y se toma A como unidad, el númerode unidades A que se necesitan para hacer una magnitud igual a B expresa la medida de B.

• Cantidad de una magnitudes el número de unidades a que es equivalente dicha magnitud.

Ejemplo: El tiempo es una magnitud; siete años es una cantidad.

2.1. ERRORES EXPERIMENTALES Los errores pueden ser sistemáticos y accidentales.

o Los errores sistemáticos son derivados, casi siempre, de una defectuosa construcción de los aparatos de medida y se evitan, en cierto modo, realizando las medidas con aparatos diversos y hallando la media aritmética de los resultados obtenidos.

o Los errores aleatorios dependen de las condiciones fisiológicas, y aun psíquicas, del observador, así como de la iluminación de los aparatos y demás circunstancias de ambiente que rodeen al experimentador. Se disminuye el valor de este error realizando numerosas medidas y obteniendo la media aritmética de ellas.

a) Verdadero valor Es el valor que se obtendría de una magnitud como consecuencia de una medición utilizando técnicas, muestras e instrumentos perfectos, lo cual en la práctica es imposible de lograr.

b) Valor medio Es la más usual de las medidas de tendencia central. Se usa cuando se necesita calcular la desviación estándar. Se le conoce también como medida aritmética y es el cociente que resulta de dividir la suma de los valores de una misma magnitud física entre el número de mediciones que se han realizado de dicha magnitud, bajo las mismas condiciones experimentales; se determina con la siguiente ecuación:

c) Desviación o residuo Es la diferencia entre el valor medio de todas las medidas de una magnitud física y el valor obtenido de una medida, se determina con la ecuación:

d) Desviación normal del valor medio Es la relación entre la desviación estándar y la raíz cuadrada del número de mediciones menos la unidad.

=

e) Error absoluto Es la diferencia entre el valor obtenido en una medición y el verdadero valor de la magnitud que se ha medido. Para nosotros, esta palabra no significa equivocación sino una incertidumbre que es inherente a todas las mediciones. En nuestro caso el error absoluto se determinará con la desviación normal del valor medio:

f) Error relativo

...