Practica de fisica. Teoria de errores

TEORÍA DE ERRORES.

Francisco Guzman Abarca 1CV3

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Instituto Politécnico Nacional

e-mail: guzman.abarca.francisco@gmail.com

Resumen— En ocasiones las medidas que tomamos manualmente con los instrumentos de medición no son exactos ya que la medida puede verse afectada por muchos factores que nos impiden hacer una medición precisa y exacta, En esta práctica estudiaremos los factores de errores que se llevan a cabo a la hora obtener una medida y que tanto puede variar   un dato dependiendo con el instrumento que se lleve su medición.

Keywords— Vernier; regla; probeta; medidas directa e indirecta

1.  Introducción

El progreso de la ciencia y de la ingeniería está íntimamente ligado a los avances en el arte de medir. Es por esto que un ingeniero debe estar familiarizado, tanto con métodos de medición, como con las técnicas de análisis para la interpretación de los datos experimentales. En la ingeniería existe una amplia gama de técnicas de medición y experimentos que pueden variar; desde la burda medición del peso de un objeto, hasta el efectuar algunas mediciones precisas del diámetro del protón. Ya que el rango de experimentos es tan amplio, la preparación del ingeniero en el campo experimental debe ser diversa para poder enfrentarse a las diferentes situaciones experimentales. También es necesario que el ingeniero conozca qué es lo que busca, antes de realizar sus experimentos, pues el objetivo del experimento definirá el grado de exactitud de las mediciones y justificará los gastos, así como los recursos humanos necesarios. Al ingeniero no sólo le debe interesar la medición de variables físicas sino también su control. La eficacia del control está íntimamente relacionada con la exactitud de la medición; por lo tanto, es necesario tener un buen conocimiento de las técnicas de medición para efectuar el diseño de sistemas de control. Para que los datos experimentales tengan máxima significación, no es suficiente que se realicen mediciones hábiles sobre las variables, sino que, además, se debe precisar el grado de exactitud y la precisión con que se han medido. Para especificar la exactitud y la precisión, deben conocerse las limitaciones de los instrumentos; así como también se debe tener en cuenta los posibles errores sistemáticos y accidentales que puedan ocurrir en la obtención de los datos experimentales. Con frecuencia el ingeniero se avoca a un programa experimental tener una metodología previa, lo cual puede ocasionar que los da se recopilen al azar, por lo que muchos de éstos no servirán por tener poco valor correlativo, originando pérdidas de tiempo y dinero Por todo lo anterior, el ingeniero debe familiarizarse con el manejo de técnicas estadísticas para poder analizar adecuadamente sus datos por medio de dichas técnicas es posible estimar los errores esperados y las desviaciones sobre mediciones. La tarea de determinar el error de una magnitud, medida en la práctica, no es sencilla; ya que en el resultado de la medición influyen una gran diversidad de factores que, en cualquier experimento concreto, es imposible analizar e indicar debido a que el conocimiento de las leyes de los procesos que acompañan la propia medición es limitado. Por eso el valor real del error de la magnitud medida, en cualquier etapa del desarrollo de la técnica experimental y de la metódica de medición, permanece desconocido. Cada medición involucra un error, que puede ser grande o pequeño, pero que debe considerarse en el diseño de experimentos. De aquí que el objetivo de la teoría de errores puede ser sólo la estimación del error en las mediciones. El grado de certeza de esa estimación depende de la cantidad de factores que se han tenido en cuenta en el experimento concreto dado y que influyen sobre el resultado de las mediciones. El avance en la ingeniería es dependiente del continuo mejoramiento en la precisión y exactitud de las mediciones de las variables de longitud, masa, tiempo, temperatura, presión y combinaciones de ellas, pues se requieren cada vez más un control más fino y eficiente de los procesos industriales, para competir con éxito en el mercado. Similarmente muchas industrias están controlando nuevas variables que representan complejas combinaciones de las mediciones

1. Desarrollo experimental

se realizarán numerosas tomas de medidas con los diferentes instrumentos de medición, se compararán los resultados y así se observará que tan precisos pueden ser los datos dependiendo de los factores que conllevan la toma de mediciones, (instrumentos de medición, ángulo de medición, punto de inicio, …)

1. Material y Método

• Flexómetro
• Calibrador vernier metálico
• Disco de madera
• Tornillo micrométrico
• Regla de madera de bordes delgados
• Regla de madera de bordes gruesos

1. Características de los instrumentos

A continuación, se presentan las características de los instrumentos utilizados.

Tabla 1. Características de los instrumentos

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