Plantilla Para Informe, física, Medición

MEDICIÓN

Nombre de los integrantes

Facultad xxxxxx materia Grupo xx

Institución, Ciudad

Fecha de la práctica

RESUMEN

En esta práctica se contrastaron dos estilos de medición: el primero puede no ser muy exacto ni muy preciso dado que el instrumento empleado y su unidad es un dedo (d) y por esta misma razón el objeto al cual se medirá debe tener unas dimensiones que se ajusten a dicho instrumento, en este caso se midió el ancho y el largo de una hoja tamaño carta para posteriormente calcular su área, no es recomendable para objetos muy pequeños; en el segundo se emplearon dos instrumentos considerados de muy buena precisión (tornillo micrométrico y vernier) por valorar el tamaño de un objeto en el orden de centésimas o milésimas de milímetro, adecuado para calcular el diámetro promedio de una arveja y así obtener un volumen promedio.

TEORÍA RELACIONADA

La precisión es un factor importante en muchas medidas, dependiendo del instrumento que se emplee se consigue una mayor o menor precisión de tal modo que los resultados obtenidos se expresen con un número apropiado de cifras significativas con su respectivo error. Toda medición es una aproximación al valor real y por lo tanto siempre tendrá asociada una incertidumbre.

Cuando un físico habla acerca de la medición, se refiere generalmente a la asignación de números a observaciones, de modo que los números sean susceptibles de análisis por medio de manipulaciones u operaciones de acuerdo con ciertas reglas. Este análisis por manipulación, en el mejor sentido de la palabra, dará nuevas informaciones de los objetos que se están midiendo. En otras palabras, la relación entre los objetos que se están observando y los números, es tan directa que mediante la manipulación de los números el físico obtiene nueva información acerca de los objetos. Una medición es confiable o segura cuando aplicada repetidamente a un mismo individuo o grupo, o al mismo tiempo por investigadores diferentes, proporciona resultados iguales o por lo menos parecidos. La determinación de la confiabilidad consiste pues, en establecer si las diferencias de resultados se deben a inconsistencias en la medida. El problema de la fiabilidad se presenta en el instrumental que se utiliza, cuando la validez de las mediciones ofrece dudas en relación con lo que se quiere medir. Los procedimientos más usuales para la determinación de la fiabilidad son el análisis de la estabilidad de los resultados, mediante la aplicación de mediciones repetidas y la equivalencia de los resultados cuando los instrumentos son administrados por diferentes personas [1].

El error se define como la diferencia entre el valor verdadero y el obtenido experimentalmente. Los errores no siguen una ley determinada y su origen está en múltiples causas. De acuerdo a las causas que los producen, los errores se pueden clasificar en dos grandes grupos: sistemáticos y accidentales [2].

Los errores sistemáticos permanecen constantes a lo largo de todo el proceso de medida afectando a todas las medidas de un modo definido y es el mismo para todas ellas; se pueden subclasificar en errores instrumentales (debidos al aparato de medida), personales (debidos a las limitaciones propias del experimentador) o por elección del método o estilo de medida.

Los errores accidentales se producen en las variaciones que pueden darse entre observaciones sucesivas realizadas por un mismo operador, son por lo general producto de falla humana y no son previstos [2]. El error absoluto en una medida X de determinada magnitud es la diferencia entre dicho valor y el valor verdadero de la medida (también se considera la incertidumbre del instrumento como el error absoluto en la medida):

ΔX= X – X0 (ec. 1)

donde X0 es el valor verdadero de la medida. El error porcentual se define como el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero:

ε = (| ΔX | / X0) × 100 (ec. 2)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La práctica se dividió en dos partes. En la primera el objeto a medir fue una hoja tamaño carta, como instrumento se empleó un dedo pulgar (sólo un experimentador realizó la medida), se expresó tanto el ancho como el largo de la hoja en dedos (d) al igual que el área que se calculó con los datos del ancho y el largo, para una mejor aproximación a las verdaderas dimensiones de la hoja se fraccionó la unidad ‘d’ en diez partes iguales para confirmar la primera cifra decimal que se tomó por apreciación visual para luego reportar una tercera cifra significativa también por apreciación y debido a esto, los valores fueron reportados con su respectiva incertidumbre (incluyendo el valor del área).

Figura 1. Primera parte de la práctica, medición de largo y ancho de una hoja empleando el dedo pulgar.

En la segunda parte de este procedimiento experimental, los objetos medidos fueron diez arvejas, con un calibrador (o vernier) y un tornillo micrométrico, se midió el diámetro de las arvejas suponiendo que son esferoidales, cada uno de los tres experimentadores tomó dos conjuntos de medida (diez datos obtenidos con el calibrador y otros diez obtenidos con el tornillo) cada uno de ellos con la incertidumbre correspondiente de cada instrumento. Se realizó posteriormente un tratamiento estadístico en los datos con el fin de obtener el volumen promedio aproximado de los vegetales utilizando la siguiente expresión:

V = 4/3 π r³ (ec. 3)

Figura 2. Segunda parte de la práctica, medición del diámetro de diez arvejas, de arriba a abajo: vernier, tornillo micrométrico.

Finalmente, utilizando las expresiones de cálculo de propagación de errores se calculó la incertidumbre en el volumen.

RESULTADOS

Primera parte

1) Medida del ancho (a) de la hoja por apreciación sin subdividir la unidad= 3,4 d

2) Medida del ancho (a) de la hoja después de subdividir la unidad= 3,39 d

3) Ya que la última cifra apreciada (en este caso ‘9’) no es menor que la mitad de la menor división del instrumento (en este caso un dedo pulgar), la incertidumbre (Δa) es igual a la diferencia entre el valor apreciado y la menor división del instrumento. Δa= 0,09-0,1 d Δa= 0,01 d

4) a ± Δa → a= 3,39 ± 0,01 d

5) Medida del largo (l) de la hoja

l= 4,25 ± 0,01 d

lmax = 4,26 d lmin = 4,24 d

amax = 3,40 d amin = 3,38 d

Amax = 14, 4840 d Amin = 14,3312

Tabla 1. Valores máximos y mínimos de largo, ancho y área de la hoja.

6) A= (Amax + Amin

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