Diseño de experimentos. Conceptos. Cifras Significativas

Diseño de experimentos

Conceptos

Cifras Significativas

 De forma sencilla, estos son los dígitos de un número que no se consideran nulos, estos aportan información del resultado del experimento.

Existen unas reglas para determinar las cifras significativas, principalmente las cifras significativas son todas aquellas que sea un número diferente de cero o que este último se encuentre de dos cifras significativas o al final del decimal.

Ej. 0.03040 tiene 4 cifras significativas

Redondeo

Se utiliza para reducir la cantidad de decimales que tiene un resultado, facilitando los cálculos, pero haciéndolos menos precisos.

 Tiene dos reglas principales:

1. Se incrementa si la tercera cifra es mayor que 5 o igual, seguido de cifras diferentes a 0.
2. Si la cuarta cifra es menor a 5, el tercer dígito se deja igual.

Magnitudes Físicas

Las magnitudes físicas son todas aquellas que se pueden medir. Sirve para comprobar experimentos y compararlos con su misma especie y con un patrón establecido.

Cómo ejemplo tenemos el peso, velocidad, longitud, tiempo, fuerza, presión, densidad, voltaje, temperatura, onda, etc.

Instrumentos de Medición

De la mano de las magnitudes físicas, estos instrumentos es el medio por el que se obtienen las medidas de las magnitudes físicas, en un plano real y así hacer posible el salir de la teoría y compararlos.

Como ejemplo tenemos los termómetros, velocímetro, cinta métrica, tacómetro, voltímetro, reloj, báscula, transportador, sismógrafo, etc.

Diferentes tipos de escala

Es la herramienta que nos ayuda a representar un objeto físico o imaginario de forma gráfica, junto con sus respectivas medidas.

Hay escalas gráficas(mapas), por unidad(igualdad de dos longitudes), de relación (planos de alguna cosa), natural(representa el objeto a su mismo tamaño) y numérica (proporciones de dimensiones(NIST) Iso-9000 es para generar un estándar de medida exacta para su venta)

Las escalas se pueden dividir en: Escala natural (1:1), escala de reducción (1:2) y escala de ampliación (2:1)

Error Absoluto y Relativo

Cada que se hace la medición de un experimento existe una amplia gama de errores que se pueden cometer, ya que realmente la medición es algo aproximado, más que exacto.

Estos errores se pueden calcular en dos formas:

• Error Absoluto: Este esta es la diferencia del valor real y el valor obtenido de la medición, este puede ser positivo o negativo, dependiendo del resultado, y a su vez tiene las mismas unidades. Se puede representar como:

“εa=X−Xi”

• Error Relativo: Este es el cociente del error absoluto y el valor de la medida. Igualmente puede ser negativo o positivo, dependiendo de si tenemos un exceso o falta de unidades en nuestra medición, una propiedad es que este no se acompaña de unidades.

Tanto en el error positivo como el negativo, se puede pasar a división o porcentaje para representarlo.

Tipos de Error en la Medición

Existen dos tipos principales de error

1. Errores Sistemáticos: De forma básica, estos errores provienen de la forma en que se utilizan los distintos instrumentos de medida. Este a su vez comprende:

1. Error Calibrado: Este error se deriva directamente del instrumento, ya que estos deben ser calibrados antes adecuadamente antes de su uso, para poder dar una medida más exacta.
2. Error de Paralaje: Sólo comprende a los instrumentos analógicos, donde las agujas de medición pueden verse con otro resultado dependiendo de la posición del observador.

1. Errores accidentales: Estos son los errores que no se pueden controlar. La forma que se ha utilizado para controlar este fenómeno, es medir varias veces el resultado para crear un aproximado del mismo.

 Ejemplo de un termómetro de mercurio.

• Magnitud es la temperatura
• El instrumento es un termómetro
• Escala numérica
• Escala numérica está en C°
• Tres cifras significativas, mide de decimas a un decimal, si se redondea en la cifra aproximada marcada.
• El error absoluto debido a la interpretación en las medidas decimales es de ente +/- 0.05.
• El error relativo es el resultado del error absoluto/la medida obtenida= 0.05/36.4=0.00137

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