Instrumentos De Medicion

Instrumentos de Medición

Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia.

Es comparar una cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al resultado de medir lo llamamos Medida y da como producto un número (cuantas veces lo contiene) que es la relación entre el objeto a medir y la unidad de referencia (unidad de medida). O sea que estamos comparando la cantidad que queremos determinar con una unidad de medida establecida de algún sistema, por ejemplo cierta longitud comparada con cuantos milímetros equivale, una determinada corriente eléctrica con cuantos amperes, cierto peso con cuantos gramos.

Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos, teniendo en cuenta que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumento o a limitaciones del medio, errores experimentales.

Unidades de medida

Al patrón utilizado para medir le llamamos también Unidad de medida.

Debe cumplir estas condiciones:

1º.- Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida.

2º.- Ser universal, es decir utilizada por todos los países.

3º.- Ha de ser fácilmente reproducible.

Reuniendo las unidades patrón que los científicos han estimado más convenientes, se han creado los denominados Sistemas de Unidades. Uno de ellos que utilizamos es el Sistema Internacional.

Sistema Internacional ( S.I.)

Este nombre se adoptó en el año 1960 en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas, celebrada en París buscando en él un sistema universal, unificado y coherente que toma como Magnitudes fundamentales: Longitud, Masa, Tiempo, Intensidad de corriente eléctrica, Temperatura termodinámica, Cantidad de sustancia, Intensidad luminosa. Toma además como magnitudes complementarias: Angulo plano y Angulo sólido.

Unidades básicas del SI y sus Símbolos

Longitud metro m

Tiempo segundo s

Masa kilogramo kg

Intensidad de corriente eléctrica amperio o amper A

Temperatura kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

Errores en las medidas directas:

El origen de los errores de medición es muy diverso, pero podemos distinguir: Errores sistemáticos: son los que se producen siempre, suelen conservar la magnitud y el sentido, se deben a desajustes del instrumento, desgastes etc. Dan lugar a sesgo en las medidas.

Errores aleatorios: son los que se producen de un modo no regular, variando en magnitud y sentido de forma aleatoria, son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de calidad de la medición.

Error absoluto: el error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor real de una magnitud y el valor que se ha medido.

Error relativo: es la relación que existe entre el error absoluto y la magnitud medida, es adimensional, y suele expresarse en porcentaje.

Error estándar: si no hemos valorado el error que cometemos al medir, tomamos como error estándar:

Cinco veces la apreciación del instrumento.

El 5% de la magnitud medida.

El error estándar es la mayor de estas medidas.

Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión o medida. Dos características importantes de un instrumento de medida son la apreciación y la sensibilidad.

Apreciación es la mínima cantidad que el instrumento puede medir (sin estimaciones) de una determinada magnitud y unidad, o sea es el intervalo entre dos divisiones sucesivas de su escala.

Los físicos utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

Algunos instrumentos de medición

Para medir masa:

Las balanzas se utilizan con el objeto de medir la masa de un cuerpo con la mayor precisión posible. Existen en la actualidad diversos tipos de balanzas: las electrónicas, las de platillos, las romanas, con ellas se pueden conseguir distintas precisiones al realizar la medición de la masa. Para una medición más exacta una balanza analítica, éstas suelen ser encerradas en una urna de vidrio para que no las afecten las corrientes de aire. Cada vez que nos disponemos a utilizar una balanza es necesario calibrarla, conseguir de alguna forma que si no tienen ningún cuerpo a ser pesado éstas marquen cero.

Las balanzas de platillos siguen siendo utilizadas actualmente en todo el mundo; éstas constan de dos platillos que cuelgan paralelamente de dos brazos, en uno de ellos se coloca el cuerpo a pesar mientras que en el otro distintas pesas diminutas con el objetivo de lograr que ambos brazos queden al mismo nivel. Siempre contamos con una palanca que impide el movimiento de los brazos y que se utiliza cuando se coloca el cuerpo a pesar o las pesas.

Los granatarios son un tipo de balanza bastante peculiar, poseen un único platillo en el cual colocamos el cuerpo a pesar y las pesas pueden desplazarse a lo largo de distintas varillas unidas al platillo, dependiendo de las posición de las pesas, así será la masa del cuerpo que se pesó. Este tipo de balanzas derivan de las romanas y son mucho más fáciles de utilizar que las balanzas de dos platillos.

También en el mundo de la cocina existen dos tipos de balanzas: las mecánicas y las electrónicas. Las primeras son menos precisas que las electrónicas, nos ofrecen una margen de error de entre 15 y 25 gramos por kilogramo, las balanzas tipo mecánicas suelen tener capacidad para bowls de entre 2 y 4 litros, y en algunos casos de hasta 6 litros. Las balanzas electrónicas debido a su origen electrónico su precisión es casi exacta, de entre 2 a 5 gramos de margen de error por cada kilogramo pesado.

La báscula (del francés bascule) es un aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso). Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataforma

Las básculas con contrapeso actúan por medio de un mecanismo de palancas.

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