Mediciones

Medición De Magnitudes Fisicas y Teoria De Errores

Measuring of physical magnitudes and Theory of mistakes

Andres Rodriguez1, Kevin Zambrano1, Mayra Serrano1, LeidyGomez2

1Ingenieria Ambiental, Universidad de la Salle.

2Ingeniería Industrial, Universidad de la Salle.

Fecha práctica 31 de enero de 2012; Fecha entrega de informe 7 de enero de 2012

Resumen

El objetivo general de esta práctica es aprender a medir algunas magnitudes fisical como la masa y la velocidad, evidenciar algunos tipos de errores y aprender a evidenciarlos. Se supone el uso de la teoría de la exactitud para permitirnos acercar a rangos de validez que nos permitiran dar resultados más confiables ya que se utilizararemos diferentes tipos de medición. La exactitud de los resultados depende de los erores debidos al instrumento porque existe error en la medida, errores debidos al operador porque la persona que realiza la medida introduce un error o por errores debido a la técnica que ocurren durante la ejecución de la práctica.

Palabras claves: Medición, Exactitud, Magnitudes

Abstract

The general objective of this practice is learn to measure some physicalmagnitudes like the mass and the speed, show some kinds of mistakes and learns to show them. It is suppose the use of the theory of the accuracy to permit us close to validity ranks that these permit us give results more reliable because we use different kinds of measuring. The results presicion depend of the mistakes due to instruments because exist mistakes in the measurement, mistakes due to operator because the person that make the meausuring introduce a mistake or mistakes due to the technique that happen for the execution practice.

Keywords:Measuring,Presicion, magnitude

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1. Introducción

En un experimento de física, química o biología se realiza la medición de variables ya sea por el método directo e indirecto. El método directo es el uso de escalas por medio de los sentidos especialmente el visual, y el método indirecto se realiza por medio de modelos matemáticos o teóricos, hay dos tipos de variables las fundamentales como la longitud masa y tiempo, y las derivadas que surgen de la combinacion de las fundamentales como aceleración, presión, fuerzay velocidad. OBEJETIVOS ESPECIFICOS: aprender a medir con el tornillo micrométrico, aprender a medir con el calibrador, aprender a utilizar la probeta para poder medir de forma directa, aprender a reconocer cuando se está midiendo de forma directa e indirecta, reconocer que todo trabajo experimental conlleva un error, aprender a utilizar el cronometro para tomarel tiempo de caída deun objeto a una distancia determinada.

2. Marco teórico

Para medir el volumen de los solidos se puede realizar por medio de dos métodos, el primero por medio del método dierecto mediante el cual se utiliza el método de imersion que consiste en tomar un determinado volumen de agua en una probeta, luego se introduce el solido con precaución y se determina el volumen del solido por medio de la diferec-nia entre el volumen y el volumen inicial. [1]

El otro método conocido para realizar la medición de volu-menes es por medio del método directo mediante el cual se utilizan formulas matematicas y se realizan la medición de las magnitudes por medio de diferentes instrumentos de medición como el calibre pie de rey, el tornillo micrometri-co, etc.

Por medio de estas mediciones se determinan una serie de errores existentes en las mediciones como error de paralaje el es debido un defecto en la observación. Consiste en que al no mirar perpendicularmente al plano de la escala la lectura que hacemos barre todo un campode posibles valo-res.[1]

El cálculo de densidades se realiza por medio del cociente entre la masa y el volumen de un objeto, pero dentro de este cálculo existe errores que hacen parte de los errores de las medidas indirectas por medio de un cociente de error por medio de la siguente formula:

Donde Dm=DV=1.

Una vez obtenidas las medidas de m y de V, se calcula el coceinte de error, mediante la fórmula anterior.[1]

Otros errores existentes en la medición pueden ser Error de escala: Todo instrumento de medida tiene un límite de sensibilidad. El error de escala corresponde al mínimo valor que puede discriminar el instrumento de medida.

Error sistemático: Se caracteriza por su reproducibilidad cuando la medición se realiza bajo condiciones iguales, es decir siempre actúa en el mismo sentido y tiene el mismo valor. El error sistemático se puede eliminar si se conoce su causa.

Error accidental o aleatorio: Se caracteriza por ser de carácter variable.

Error total es igual a la suma de estos tres tipos de errores. Aún cuando el error total se pueda minimizar, es imposible eliminarlo del todo debido a que el error de escala siempre está presente. Por lo tanto, el error total no tiende a cero sino a cierto valor constante. [2]

La confiabilidad de los datos depende en gran medida de la exactitud, sensibilidad y precisión que se definen de la si-guente manera:

La exactitud es el grado de concordancia entre el valor verdadero y el experimental. Un aparato es exacto si las medidas realizadas con él son todas muy próximas al valor "verdadero" de la magnitud medida.

La precisión es el grado de concordancia entre una medida y otras de la misma magnitud realizadas en condiciones sensiblemente iguales. Un aparato es preciso cuando la diferencia entre diferentes medidas de una misma magnitud sea muy pequeñas.

La sensibilidad de un aparato es el valor mínimo de la magnitud que es capaz de medir. Así, si la sensibilidad de una balanza es de 5 mg significa que para masas inferiores a la citada la balanza no presenta ninguna desviación. Normalmente, se admite que la sensibilidad de un aparato viene indicada por el valor de la división más pequeña de la escala de medida.

Error absoluto y error relativo

El error absoluto en una medida x de determinada magnitud es la diferencia entre dicho valor y el valor verdadero de la medida; se notará por ∆x y, por tanto, su expresión es:

∆x = x – x0

Donde x0 representa el valor verdadero de la medida. El error absoluto cuantifica la desviación en términos absolu-tos respecto al valor verdadero. No obstante, en ocasiones es más interesante resaltar la importancia relativa de esa desviación. Por ello, se define el error relativo como el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero; notán-dolo

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