Las Medidas y su incertidumbre.

PRÁCTICA 1
Las Medidas y su incertidumbre
Grupo: 33         Equipo No. 3
Integrantes:
De los Santos Sebastián
Espinosa Aranza
Gómez Diego
Reyes Omar

RESUMEN

Consistió en comparar varias muestras de dulce “Tic-Tac”, determinando su masa con las balanzas digitales y granataria
, así como experimentar que nuestra hipótesis sea correcta. Se estimó los datos estadísticos importantes para la colección  y recopilamiento de nuestros datos, así como también como calcularlos a partir de sus definiciones matemáticas. Los instrumentos utilizados fueron una balanza granataria y una balanza digital; en total fueron medidos un total aproximado de 32 piezas por alumno, aunque en algunos, se pesaron piezas extras. El planteamiento del problema fue que ¿es confiable la información del fabricante?, respecto a que la masa total del paquete es de 16 g.
[pic 1]

Objetivo(s):

Determinar y conocer los datos estadísticos que pueda arrojar una experimentación, en este caso de la medición de masas de varios cuerpos.

Determinar la incertidumbre asociada a los datos experimentales de la medición de la masa.

Comprobar que la información del fabricante respecto a la masa del empaque sea el correcto.

Hipótesis:

La sumatoria de la masa de todas las pastillas deben de ser cercano a 16 g, independientemente de la masa de cada pastilla pese al valor del cociente de masa total y número de piezas (0.5 g)

[pic 2]

INTRODUCCIÓN

La masa (m) es una medida fundamental del S.I., que es de la cantidad de materia en un objeto. La masa se determina de dos maneras: la masa inercial de un cuerpo determina su tendencia a resistirse al cambio en el movimiento; y la masa gravitacional determina su atracción gravitacional por otras masas. Su unidad en el S.I. es el kilogramo [kg].

Toda la materia tiene una masa asociada y un volumen asociado en el que ocupa un lugar en el espacio. La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, y está relacionado con el número y clase de partículas que lo conforman. Hay otras unidades en el que también se le puede medir, como es gramos, toneladas, libras, onzas, etc. Es diferente al concepto de peso, porque esta es la fuerza que la Tierra ejerce sobre un cuerpo, por tanto el kilogramo es una unidad de masa, no de peso.
El instrumento de medición principal, es la balanza, en el que existen dos tipos: la balanza granataria en el que compara con otras masas que se representan en pesas de distintas masas, y también las balanzas digitales, en el que son dispositivos electrónicos que generalmente son utilizadas en laboratorios, ya que son precisas y cómodas.

Una medición es el resultado de una operación humana de observación mediante la cual se compara una magnitud con un patrón de referencia. Cuando alguien mide algo se debe tener cuidado para no producir una perturbación en el sistema en el que se ve afectada la medición en algún modo en la magnitud de ésta. Por consecuencia, toda medición es una aproximación al valor real y por lo tanto tendrá asociada una incertidumbre.

Uno de los instrumento más usado para la medición de masa es la balanza, que como cualquier instrumento se le asocia una incertidumbre,  en el que la incertidumbre de cualquier instrumento está asociado directamente con su resolución, que es la mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente, que también depende de la sensibilidad que tenga el instrumento, por lo que la balanza granataria, que es un tipo de balanza muy sensible, tiene una resolución muy alta, que puede llegar hasta milésimas de gramo, por lo que su incertidumbre es baja y por consiguiente, emite resultados más precisos y tiende a valores más aproximados al real.

Los valores de la incertidumbre se representa con ±∆, que significa que pueden ser menor al valor real, o mayor al valor real, y tiene las mismas unidades de la magnitud medida.

Cuando se hace la medición de una variable aleatoria, en este caso, masa; se puede emplear un histograma, así como la ordenación de datos estadísticos, para representarlo gráficamente, saber algunos datos estadísticos, como media, mediana, moda, desviación estándar, etc.

Los datos de tendencia central se utilizan de acuerdo con lo que se desee de los datos recolectados, las tres medidas de tendencia son la media, mediana y moda. La primera de esta es llamada también media aritmética o promedio, donde es la suma de todos los valores de datos, dividida entre el número de datos. La moda es la medida que se define como aquel valor nominal que tiene la mayor frecuencia, puede que esta no exista cuando todos los datos tienen frecuencia de 1, o puede tener varias modas, cuando existen datos que tenga el mismo número de frecuencias. La mediana se define como el valor nominal que dentro de un conjunto de datos ordenados, el que tenga la posición equidistante entre el inicio y el final del número de datos ordenados

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Material y Equipo

*3 empaques de Tic-Tac de 32 pzas, de 16 g cada uno
*Balanza granataria, marca OHAUS, modelo DIAL-O-GRAM, de resolución de 0.01 g
*Balanza digital, marca Radway, modelo WTB2000, de resolución de 0.01 g

Procedimiento:

Mensurando: Masa de pastillas dulces, Tic-tac.
Se tomaron las balanzas y se calibraron a 0 g.
Después se prosiguió a pesar 8 piezas en la balanza granataria y 24 piezas en la balanza digital.
Notación de datos en tablas de resultados de las masas obtenidas de cada pieza.
Seguido por pesar todos los dulces de un paquete de Tic-Tac de 32 piezas en ambas balanzas.
Anotar su resultado en las tablas de resultados.
Ordenamiento de los datos por su masa, de menor a mayor.
Encontrar los datos de tendencia central (media, mediana y moda).
Analizar y comparar resultados obtenidos.
Obtener la desviación estándar a partir de los datos obtenidos, hacer histogramas y graficar para frecuencias relativas y absolutas.

TABLAS DE RESULTADOS Y DATOS
Tabla 1

[pic 3] 

[pic 4]

Para Balanza granataria para 32 datos                                Para Balanza Digital para 98 datos[pic 5]

ANÁLISIS DE RESULTADOS

...