LABORATORIO Nº 1 INCERTIDUMBRE DE LAS MEDIDAS Y TRATAMIENTO DE DATOS

LABORATORIO Nº 1

INCERTIDUMBRE DE LAS MEDIDAS Y

TRATAMIENTO DE DATOS

Introducción

La física es una ciencia experimental y todo experimento resulta incompleto si no va acompañado de los valores de las magnitudes que intervienen en el fenómeno. Por esta razón la operación de medir es de vital importancia para la física. Cuando se realiza una medida se compara dos magnitudes de la misma especie, donde una de ellas se elige arbitrariamente como unidad de medida.

Las prácticas de laboratorio en Física tienen como objetivos fundamentales la observación y la medición. Para realizar observaciones es necesario poner mucha atención a los aspectos generales de la expectación. Una vez centrado en aquellos parámetros que pueden describir el fenómeno, entonces se debe buscar la mejor metodología de medición para lograr obtener los datos numéricos asociados a cierto comportamiento físico o fenómeno y, que a partir de ello, estar en la capacidad de describirlo teóricamente por medio de un modelo físico matemático.

Para realizar la medición se le debe prestar mucha atención a los instrumentos de medición y a los resultados de la medición. Por lo general, se tienen instrumentos en distintos formatos para medir una misma cantidad física, y las diferencias básicas radican principalmente en el rango de medición y la aplicabilidad del instrumento. Por ejemplo, para medir la longitud de un objeto es necesario tener una idea del tamaño del objeto. Bien el objeto puede ser un tramo de carretera de varios kilómetros o bien un lápiz de grafito. Con una cinta graduada en kilómetros y también con una regla escolar podremos medir la longitud del tramo de carretera, pero únicamente con la regla escolar podremos estimar mejor la longitud del lápiz. Para eso se toma en cuenta la escala y rango de medición del instrumento.

Objetivos

1. Desarrollar habilidades en la realización de mediciones con algunos instrumentos de laboratorio.
2. Comprender la importancia que tiene el determinar, clasificar y cuantificar la incertidumbre y errores en las mediciones de las magnitudes físicas
3. Analizar datos por medio de la aplicación de mínimos cuadrados

Materiales y equipos

Metodología

1. Primeramente el profesor le explicará cada uno de los instrumentos de medición, de ellos deberá aprender a identificar, la magnitud que mide, las escalas, la resolución y las características generales de uso en el laboratorio y en la industria. Anote la información de cada instrumento en la tabla 1.

1. No olvide preguntar al profesor cualquier duda al respecto del instrumento, recuerde que es vital saber utilizar adecuadamente los instrumentos de medida.

1. Proceda a identificar cada una de las muestras sólidas regulares que se le han asignado e identifique que magnitud puede determinar a cada una de ellas, así como el material del cual están hechas.

1. El profesor le explicará las tres reglas para expresar una medida y su incertidumbre, a continuación aplique dichas reglas para obtener correctamente las cifras significativas de los siguientes valores.

a. 345.20 ± 3.1 mm____________                b. 43 ± 0.06 m________________          c. 6.275 ± 0.05785 s____________

d. 4.6 ± 0.46 s_________________        e.5.619 ± 0.126 N_____________          f. 8.4 ± 0.06 cm_______________

g. 2.023 ± 0.0261 mm__________

Tabla 1. Estudio de los principales instrumentos de medida

1. En las actividades siguientes usted deberá saber elegir el mejor instrumento para medir la magnitud requerida y especificar la escala en la cual esta midiendo. Los paréntesis, ( ), indica que usted debe anotar las unidades de medida correspondiente.

1. Mida el volumen de la columna de madera (paralelepípedo) llenando la tabla 2. El paréntesis es para colocar las unidades de medida de cada magnitud.

Tabla 2. Medida indirecta volumen paralelepípedo

1. Mida el volumen de la columna de metal llenando la tabla 3.

Tabla 3. Medida indirecta volumen de una columna de metal

1. Mida el volumen de un  cilindro.

Tabla 4. Medida indirecta del volumen del cilindro

1. Mida el volumen de una esfera.

Tabla 5. Medida indirecta del volumen de la esfera

1. Obtenga la masa de cada columna o barra y de la esfera y encuentra la densidad de cada uno. El volumen que ocupará para el calculo de la densidad será el que usted considere tenga menos error de medición, ya sea el obtenido con la regla o con el vernier.

Tabla 6. Densidades muestras sólidas regulares

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