Practica 1 INCERTIDUMBRE Y MEDICIONES

Universidad Francisco De Paula Santander

Practica 1

INCERTIDUMBRE Y MEDICIONES

1091239 Paola   Velasquez

1091284 José andres Rincon

1091295 Erick  Leal Montañez

1091301 Schouberth Torres Muñoz

San José De Cúcuta, 30 agosto 2016

1. Resumen

La física es una ciencia que busca dar explicaciones teóricas y mediciones para dar resultados exactos a los fenómenos naturales, en la ingeniería el error está asociado con el concepto de incertidumbre  para ello cuantificaremos las mediciones mediante magnitudes identificadas, en esta práctica de laboratorio veremos diferentes incertidumbres y sus limitaciones,  como precisión e instrumentos  definición de objetos a medir y la influencia del observador y así encontraremos  cifras significativas y combinaciones de incertidumbres.

1. OBJETIVOS

• Analizar los factores, a tener en cuenta para determinar el valor experimental de una magnitud física.

• Determinar el número adecuado de cifras significativa en diferentes mediciones

• Calcular el error experimental en  las medidas realizadas

1. Desarrollo Teórico

El resultado de una medición no está completo si no posee, una declaración de la incertidumbre de la medición con un nivel de confianza determinado, de ningún modo es la incertidumbre de la medición un término equivalente al error de la medición o a la precisión de la misma bajo condiciones de respetabilidad o reproducibilidad.

La incertidumbre de la medición calificad en ocasiones como un gran problema verdaderamente no lo es y no existe  situación real alguna donde lo sea como simplemente que su cálculo juzga  por sí mismo cuanto conocemos de los procesos de medición en los que nos desempeñamos día a día, el nivel de la gestión  de la calidad de los mismos y por consiguiente sacar a r3elucir las virtudes y los defectos de los sistemas de aseguramiento metrológico que soportan todas las mediciones que realizamos el análisis puede llevarnos a evaluar la calidad de las mediciones desde los niveles más bajos de exactitud hasta los más altos en las cadenas de trazabilidad que tenemos establecidas.

El presente curso establece las reglas generales para la evaluación y expresión de la incertidumbre de la medición, las cuales  pueden  seguirse a diferentes a diferentes niveles de exactitud  y en muchos campos de la mediciones, desde la metrología científica hasta la metrología industrial, por lo tanto se pretende que los principios que sean aplicables a una amplia gama  de mediciones.

Desde el punto de vista más elemental, la medición es un proceso que tiene por objetivo determinar el  valor de una magnitud particular, es decir del mensurado siguiendo una serie de operaciones bien definidas, las cuales deben estar documentadas. Este proceso incluye el acto en sí de medir  para la adquisición de los datos, el procesamiento de los     mismos.

Siempre que se realiza una medición inevitablemente se cometen errores debido a muchas causas, algunas pueden ser controladas y tras son incontrolables o inclusive desconocidas. Por lo tanto, para realizar mediciones con calidad y obtener resultados confiables es necesario que la persona que realiza la medición tenga el conocimiento, la técnica y la disciplina necesaria. El conocimiento y la comprensión de la metrología como ciencia de las mediciones, y el dominio los instrumentos  de medición empleados. La técnica adquirida con el habito de medir que lleva a la formación de la experiencia y al desarrollo de habilidades, insustituibles siempre que se han de realizar buenas mediciones. La disciplina que solo se consigue  pensando antes de hacer, sobre la base  de procedimientos normalizados, y realizando las operaciones  ordenadamente  registrando  correctamente los resultados

Cuando se expresa el resultado de la medición, además del valor estimado del mensurado, es necesario evaluar y expresar las incertidumbres de la medición como valoración de la calidad del resultado de la medición.  La incertidumbre de la medición es considerada como una figura de mérito, es decir, un índice de calidad d la medición que proporciona una base para la comparación de los resultados  de las mediciones, dando una medida de la confiabilidad en los resultados

La mayoría de las mediciones  son realizadas con instrumentos sujetos a la calibración o verificación periódica. Si no se conoce  que estos instrumentos están en conformidad con los errores máximos permisibles establecidos en sus especificaciones o en documentos normativos aplicados y que las diferentes fuentes  de incertidumbres que intervienen en el proceso de medición pueden ser cuantificadas o minimizadas, la incertidumbre asociada con los resultados de la medición puede ser  calculada para la totalidad de las situaciones practicas. La incertidumbre del resultado de una medición refleja la imposibilidad de conocer exactamente el valor del mensurando  El resultado de una medición tras la corrección de los efectos sistemáticos identificados es aún una estimación del valor del mensurando, dada la incertidumbre debida a los efectos aleatorios y a la corrección imperfecta del resultado por efectos sistemáticos

El resultado de una medición (tras su corrección) puede estar, sin saberlo, muy próximo al valor del mensurando (y, en consecuencia, tener un error despreciable) aunque tenga una incertidumbre elevada. Es por esto por lo que la incertidumbre del resultado de una medición no debe confundirse jamás con el error residual desconocido. El propósito de la clasificación en Tipo A y Tipo B es indicar las dos formas diferentes de evaluar las componentes de incertidumbre, a efectos únicamente de su análisis; la clasificación no trata de indicar que exista alguna diferencia de naturaleza entre las componentes resultantes de ambos tipos de evaluación. Los dos Tipos de evaluación se basan en distribuciones de probabilidad, y las componentes resultantes tanto de uno como del otro tipo de evaluación se cuantifican mediante varianzas o desviaciones típicas. Cuando el resultado de una medición se obtiene a partir de los valores de otras magnitudes varias, la incertidumbre típica de este resultado se denomina incertidumbre típica combinada, y se representa por u. Se trata de la desviación típica estimada asociada al resultado, y es igual a la raíz cuadrada positiva de la varianza combinada, obtenida a partir de todas las varianzas y covarianzas, Para satisfacer las necesidades de determinadas aplicaciones industriales y comerciales, así como las exigencias de los campos de la salud y la seguridad, la incertidumbre típica combinada u se multiplica por un factor de cobertura k, obteniéndose la denominada incertidumbre expandida U. El propósito de esta incertidumbre expandida U es proporcionar un intervalo en torno al resultado de medida, que pueda contener una gran parte de la distribución de valores que razonablemente podrían ser atribuidos al mensurando. La elección del factor k, habitualmente comprendido entre los valores 2 y 3, se fundamenta en la probabilidad o nivel de confianza requerido para el intervalo, Dado que el modelo matemático puede ser incompleto, deben hacerse variar de forma práctica, hasta el grado máximo posible, todas las magnitudes relevantes, con objeto de que la evaluación de la incertidumbre esté basada tanto como sea posible en los datos observados. Cuando sea factible, la utilización de modelos empíricos de la medición, basados en datos cuantitativos observados

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