Práctica 1. MEDICIÓN E INCERTIDUMBRES

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Introducción a la Metodología Experimental.

Práctica 1.

MEDICIÓN E INCERTIDUMBRES

Fis. Alma Delia Ortíz Bañuelos

Beltrán García María Fernanda

          Calendario 2016 A

Guadalajara, Jalisco a 16 de febrero de 2016

Índice

Introducción        

Teoría        

Errores de medición        

Error absoluto y relativo.        

Desarrollo        

Datos experimentales y calculados.        

Datos experimentales        

Datos calculados        

Análisis de los resultados        

Conclusiones        

Bibliografía        

Resumen

En el laboratorio tuvimos la oportunidad de probar la eficiencia de varios instrumentos de medición, los cuales fueron una báscula, un vernier, un palmer y una regla milimétrica, cada instrumento con su respectiva incertidumbre.

Pudimos emplear los instrumentos en diversos objetos: Una canica, dos cilindros: uno chico y uno grande, una placa, un prisma rectangular, un cono.  

Antes de empezar la práctica nos aseguramos de que cada uno delos instrumentos estuviera bien  calibrado, al igual de tener el conocimiento sobre las incertidumbres de cada uno.

El trabajo fue repartido entre todos los integrantes del equipo. Algunos se encargaron de conocer la masa y otros, dependiendo de las posibilidades que brindaba el objeto, se dieron a la tarea de conocer las medidas de los objetos para así poder tener una resultante en su volumen, área y densidad.

Se recopilo la información en tablas de datos para después realizar los procedimientos y operaciones para obtener una tabla de resultados. Al final comparamos las medidas y los resultados obtenidos con cada instrumento.

Introducción

Para la ciencia, el acto de medir ha sido considerado una parte importante, ya que está relacionado con la observación y la comparación.
A través de los años se desarrollaron y mejoraron instrumentos de medición siendo cada vez más exactos.
La siguiente práctica tiene como objetivo conocer y desarrollar la manera correcta de hacer una medición, así como comparar la precisión de los instrumentos que se utilizaran.

Teoría

• Medir. Conjunto de operaciones que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud.
• Medición directa. Es aquella que se realiza comparando la magnitud que interesa medir con una "patrón" o con las unidades de una escala material, y contando el número de veces que la unidad está contenida en la magnitud.
• Medición indirecta.  Es la que supone medición directa (de algo que no es lo que se mide) y cómputo. Un ejemplo muy sencillo es la determinación del volumen de una esfera a partir de la medición directa de su diámetro y el empleo de la fórmula V= 1/6 π D3.
• Unidades de medida. Magnitud específica, adoptada por convención, utilizada para expresar cuantitativamente magnitudes que tengan la misma dimensión. El metro es la unidad de medida para las longitudes.

• Incertidumbre absoluta. Se designa con δ× y  representa los límites de confianza dentro de los cuales se está seguro (alrededor del 99%) de que el valor verdadero se encuentra en dicho intervalo.  

δ×=Δ×/2          (para mediciones directas)

• Incertidumbre relativa. Se define como el cociente de la incertidumbre absoluta y el valor medido o valor promedio. Se designa con Ir. Matemáticamente se expresa:

Ir.=|δ×|/x    donde x es la medición directa o indirecta.

Esta incertidumbre no tiene unidades,  por lo que si la expresamos en porcentaje se llamará Incertidumbre porcentual

Ir(%) = Ir(100)

Errores de medición

• Son inherentes al proceso de medición, su valor solamente se puede estimar. Dicho error está definido como la diferencia entre el valor verdadero y el valor medido de la magnitud.

Existen  

1.- Errores sistemáticos.

2. Errores aleatorios o accidentales.

Errores sistemáticos:

Son los que en principio se pueden evitar, corregir o compensar.

Los errores sistemáticos se pueden originar por:

1. Defectos o falta de calibración de los instrumentos de medición.
2. El estado del medio ambiente en que se realizan los experimentos.
3.  Malos hábitos y forma peculiar de realizar las observaciones por parte del experimentador.
4. La limitada precisión de las constantes universales de las ecuaciones que se usan en el diseño y calibración de los instrumentos.
5. Para eliminar dichos errores:
6. a) Primero, el experimentador debe esperar y descubrir la existencia de errores sistemáticos.
7. b) Una vez detectado el error se estimará su influencia en el resultado.
8. c) Valorará la importancia del error en función de la exactitud total que se desea y el costo y dificultad de las posibles alternativas para evitarlo.
9. d) Finalmente se estudian los medios para eliminar o disminuir el error, lo cual se puede lograr sustituyendo el equipo defectuoso, controlando las condiciones del experimento, o incluso cambiando totalmente el método de medida.

Errores accidentales:

Se deben a la suma de gran número de perturbaciones individuales y fluctuantes que se combinan para dar lugar a que la repetición de una misma medición dé en cada ocasión un valor distinto.

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