Errores De Medicion

ERROR EXPERIMENTAL

Objetivos:

Al terminar la practica el alumno:

Comprenderá que en una medición se cometen errores experimentales.

- Identificara el error de paralaje como un error que se comete en las mediciones por la técnica empleada para tomar las lecturas.

Diferenciara los errores sistemáticos de los errores aleatorios.

Reconocerá la presencia de los errores teóricos.

Determinará como se propaga un error en una suma y en una multiplicación.

Consideraciones Teóricas

Medir ha sido siempre una necesidad para el hombre. En la actualidad esta tendencia a medir se ha acentuado, debido al desarrollo de más y mejores instrumentos de medición y a que se reconoce que el tener una información más precisa de lo que nos interesa, nos permite decidir qué acción, producto o servicio es el más adecuado. Por ejemplo, para decidir que cubierta se debe comprar para proteger la computadora del polvo, hay que medir tanto las dimensiones de la computadora como de la cubierta y como resultado de estas mediciones se selecciona la cubierta más adecuada.

Sin embargo, en la práctica, el valor numérico obtenido en la medición no corresponde al valor real de la magnitud que se mide, porque los resultados que se obtuvieron en el proceso de medición son aproximados, debido a la presencia del error experimental.

El error experimental es inherente al proceso de medición, y su valor solamente se puede estimar. Dicho error (e) está definido como la diferencia entre el valor medido (V) y el “valor verdadero (Vv)” de la cantidad medida. Matemáticamente se expresa por la siguiente ecuación.

E = V-Vv

Donde V= valor medido

Vv= valor verdadero

Es decir que el valor del error se puede conocer si se conoce el valor verdadero. Pero, ¿se puede conocer el valor verdadero?

Este error también se conoce con el nombre de error absoluto para distinguir esta medida de error de otra llamada error relativo.

Si al medir una distancia de 10 kilómetros se comete un error absoluto de 1 cm y al medir una longitud de 30 cm se comete también un error absoluto de 1 cm, es claro que la primera medida es mucho mejor que la segunda, aunque el error absoluto sea en ambos casos el mismo. Para diferenciar el error de una media con el error de la otra empleamos el error relativo, ( e), el cual se define como el cociente del error absoluto entre el valor medido de la magnitud.

Matemáticamente se expresa por:

E= e/Vv

Si este valor de error se multiplica por cien, obtenemos el error porcentual o porcentaje de error.

Dada la naturaleza variada e imprescindible de los errores experimentales, los científicos los han clasificado en errores sistemáticos y errores accidentales o aleatorios.

Material

1 Regla de madera de 1m

1 Regla de 30 cm

1 Pelota 2 Gomas de la misma altura o varias monedas

Desarrollo experimental

Error experimental

En la medición del coeficiente de restitución de una pelota se dejó caer esta desde una altura de rebote. Entre más elástica sea la pelota más alto rebotara. En esta actividad solo mediremos la altura de rebote.

Coloca la regla como se muestra en la figura 1 y deja caer la pelota desde una altura de un metro. Mide la altura de rebote (h) de la pelota, registrándolo dicho valor en centímetros en la tabla 1.

Pide a tres de tus compañeros o amigos que realicen el procedimiento anterior, y que registren los valores obtenidos en la tabla 1 de resultados.

h

Tabla 1

Altura de rebote de la pelota

NUMERO DE MEDICION ALTURA DE REBOTE (H)

1 51

2 52

3 54

4 56

Discusión

¿Resultaron iguales los resultados de la altura del rebote?

No

¿Porque?

Porque hubo una ligera diferencia entre cada uno debido a la elasticidad.

¿Puedes decir cuál es el valor, verdadero o exacto de la altura del rebote?

No

¿A qué atribuyes que los valores obtenidos hayan sido diferentes?

Explica.

A la elasticidad que va perdiendo la pelota durante cada lanzamiento

¿Qué factores han intervenido para que los valores de las alturas no sean iguales?

El aire, la elasticidad y la intensidad del rebote.

¿La medición de la altura de rebote es una medición directa o indirecta?

Indirecta

¿Por qué?

Porque es un valor aproximado.

¿En la medición de la altura de rebote de la pelota se podrá conocer el valor del error?

Si

¿Por qué?

Porque con el instrumento de medición adecuado se podrá conocer el valor correcto y el margen de error.

Error de paralaje

En la figura 2 se encuentra el segmento AB cuya longitud se va a determinar aplicando el procedimiento siguiente:

A B

Coloca la regla como se muestra en la figura 3, toma las lecturas sobre la escala de las puntas AB desde la posición N (sin moverte) y regístralas en la tabla 2.

Repite lo anterior 4 veces más, colocando en cada ocasión una parte diferente de la regla sobre la línea A y B.

Calcula la longitud de la línea recta A y B, por la diferencia:

AB = (Posición de B) menos (Posición de A)

Anota los resultados de esta diferencia en la tabla de resultados 2.

Posicion

Monedas

A B

LECTURA POSICION DE A (cm) POSICION DE B (cm) AB = b-a (cm)

1 1 7.5 6.5

2 1.5 8.1 6.6

3 2 8.6 6.6

4 3 9.2 6.7

5

6 1.2 8.1 7.1

Ahora toma la lectura de A y B como se muestra en la figura 4. Y determina la longitud A y B, es decir, coloca tu mirada en forma perpendicular a la escala de la regla en los puntos A y B del segmento de recta A y B.

Registra tus resultados de la tabla.

Posición

Monedas

A B

Discusión

¿Cómo son los valores de las primeras 5 lecturas de la tabla 2 con repecto a la sexta lectura A y B?

¿Iguales?

¿Menores?

No, son menores los valores.

¿Por qué son menores los primeros 5 valores de A y B?

Porque los vemos desde otro punto.

...