Mediciones

Marco teórico

Mediciones: El Objeto de toda medida es obtener una información cuantitativa de una cantidad física. Para esto es necesario definir las Magnitudes Físicas Fundamentales, a fin de poder expresar los resultados de las medidas. Las magnitudes Físicas son las que no pueden definirse con respecto a las otras magnitudes y con las cuales toda la física puede ser discreta. Tenemos varios tipos de magnitudes como:

la Longitud (unidad de longitud el metro (m)),

La Masa (unidad de longitud el kilogramo (Kg.)),

El Tiempo (unidad de longitud el segundo (s)),

Las Cargas eléctricas, entre otras.

Existen magnitudes derivadas las cuales se obtienen de las magnitudes fundamentales anteriormente mencionadas, por medio de ecuaciones matemáticas.

Acerca de medición de Masas, podemos decir que medir una masa es compararla con la masa de un cuerpo definido como unidad; esta masa tiene un valor constante, independiente de cualquier condición en donde se encuentre el cuerpo. Esta medición se puede saber mediante una balanza, ayudada de masas calibradas con las masas patrones.

La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica.

Para profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocer que es medir por tanto no haremos la siguiente pregunta:

¿Qué es medir?, Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico.

Hay dos tipos de mediciones:

• a. Medida Directa:

El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida.

• b. Medida Indirecta :

Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas, que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas .Debido a esto se agrupan en dos clases:

ERRORES EXPERIMENTALES

ERROR ABSOLUTO: Se obtiene de la suma de los errores del instrumento y el aleatorio.

Comparando el valor experimental, con el valor que figura en las tablas (Handbook) al cual llamaremos valor teórico, se tiene otra medida que se conoce como error experimental relativo.

5.2. ERRORES EN LAS MEDIDAS

Se denomina error a la diferencia entre el valor observado o calculado de una cantidad y el valor verdadero o ideal. Cuando se mide una distancia con una cinta dividida en décimos de metro, la distancia podrá leerse sólo hasta el centésimo de metro (por interpolación). Si se dispone de una cinta graduada en centésimos de metro, la misma distancia podría estimarse hasta el milésimo. Y con una cinta graduada en milésimos de metro será posible obtener una lectura hasta el milésimo metro.

Es obvio que la exactitud de las medidas depende del tamaño de la división, de la confiabilidad del equipo empleado y de las limitaciones humanas para apreciar la división de la escala. Por ello, podemos establecer incondicionalmente que:

a) Ninguna medida es exacta

b) Toda medida contiene errores

c) Nunca se puede conocer el valor verdadero de una dimensión, y por tanto

d) El valor exacto que hay en cualquier medida siempre será desconocido.

LAS EQUIVOCACIONES: son fallas, pura y simplemente, y no se pueden perdonar; ocurren por una mala comprensión del problema, por descuido o por un criterio deficiente. A las grandes equivocaciones se las llama errores garrafales errores garrafales errores garrafales, y no se tratan como errores. Las equivocaciones se detectan mediante la comprobación sistemática de todo trabajo, y se eliminan rehaciendo parte del mismo, o bien, todo él. Es muy difícil descubrir equivocaciones pequeñas porque se asocian con errores.

Cuando no son detectadas, estas pequeñas equivocaciones pueden tratarse, por tanto, como errores, y afectarán a los diversos tipos de estos. En ejecución de una obra es fundamental que todas las mediciones sean confiables y no contengan equivocaciones. Mientras avanza la obra, la verificación repetida de las medidas por medio de diversos procedimientos proporciona la confianza 66 requerida, pero se necesita poner mucho cuidado en comprobar constantemente los resultados y tener un alto sentido de responsabilidad.

CLASES DE ERRORES EN LAS MEDIDAS

Los errores que aparecen en las medidas son de tres clases

a) ERRORESNATURALES: Son ocasionados por variaciones del viento, la temperatura, la humedad, la refracción, la gravedad y la declinación magnética. Por ejemplo, la longitud de una cinta de acero varía al presentarse cambios de temperatura ambiental.

b) ERRORES INSTRUMENTALES: Resultan de cualquier imperfección que haya en la construcción o el ajuste de los instrumentos, y del movimiento de sus partes. Por ejemplo, las graduaciones pintadas en un estadal o mira de nivelación pueden no estar perfectamente espaciadas, o el estadal podría estar combado. El efecto de la mayor parte de los errores instrumentales puede reducirse adoptando procedimientos topográficos adecuados y aplicando correcciones calculadas.

c) ERRORES PERSONALES: Nacen de las limitaciones de los sentidos humanos de la vista, el tacto y el oído. Por ejemplo, existe un error pequeño en el valor medido de un ángulo cuando el hilo vertical de la retícula del anteojo de un teodolito no queda perfectamente alineado sobre un objetivo, o cuando la parte superior de un estadal no está vertical al ser visada.

TIPOS DE ERRORES

Los errores que contienen las medidas son de dos tipos: errores sistemáticos y errores accidentales.

a) ERRORES SISTEMÁTICOS: Son aquellos cuyas magnitudes y signos se relacionan en forma directa con las condiciones que rodean a las mediciones. Se ajustan a las leyes físicas conocidas y son susceptibles de determinarse matemáticamente. Los cambios en las condiciones se ven acompañados por los correspondientes cambios en la magnitud, y a veces en el signo, del error resultante. Los errores sistemáticos son acumulativos y constantes, cuando la magnitud y el signo del error son igual en toda la serie de mediciones. Los errores sistemáticos pueden calcularse y eliminarse sus efectos. Por ejemplo, una cinta de 50 metros que tiene una longitud mayor de 0,006 m, introducirá un error positivo de 0,006 m (o de 6 mm) cada vez que se utiliza. El cambio de longitud de una

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