Incertidumbre y errores

Incertidumbres y errores

hola y bienvenido al screencast sobre incertidumbres y errores en medición este es un screencast en un serie de screencasts sobre física ib este es el tema 1 sobre física y medida física así que en este screencast del que estamos hablando incertidumbres como apreciar y entenderlos y de donde vienen cuáles son las incertidumbres cuando estás medir en analógico y digital instrumentos como minimizar las incertidumbres aprenderán acerca de la precisión errores sistemáticos aleatorios cómo combinar incertidumbres y luego cómo representar las incertidumbres gráficamente comencemos bien los errores y las incertidumbres suceden bien, así que esto es parte de la vida y necesitamos aceptarlos en lugar de ignorarlos o qué tienes para que esto esté bien, así que necesitamos estar bien con las incertidumbres, de hecho, seré realmente requiere que tengamos incertidumbres porque quieren ver si lo podemos apreciar y entender así que cada medida que vas a hacer tiene algo de incertidumbre su vida es en el mundo real, ¿por qué es tan bueno? el dispositivo de medición que estás usando es no muy bien podría ser tu forma de ser midiendo con él y tal vez estés haciendo algo malo o descuidado o la naturaleza de la propia medida, por ejemplo la velocidad de la luz es realmente difícil para medir así que si intentas medirlo con lo que sea por cualquier medio que estés va a tener algo de incertidumbre en tu resultado así que si tienes un análogo dispositivo de medición y esas son cosas que no son nada que no sea digital, por ejemplo, un reloj para ejemplo o un reloj que tiene las manecillas que se están moviendo sabes en circular en el dial circular que es un reloj analógico vamos a utilizar más o menos la mitad de la división de escala más pequeña ahora esto suena un poco confuso, pero hagamos una ejemplo ok y este va a ser el en el mejor de los casos, así que si tenemos una regla, esta es un dispositivo de medición analógico a la derecha y nosotros habría dicho allí mismo lo que diría dices que el valor es ¿dirías que es 4.2 y parece que son centímetros lo que sería la incertidumbre allí bien de acuerdo con esta regla vamos a tome la mitad de la división de escala más pequeña, por lo que la escala más pequeña aquí si es 1 centavo metro de cuatro a cinco está roto en diez divisiones para que la escala más pequeña la división aquí es una décima de centímetro y vamos a tomar la mitad de eso la mitad de una décima o la mitad de 0,1 es más o menos 0,05, por lo que informaríamos este resultado antes apunta a más o menos 0.05 centímetros de acuerdo y siempre vamos a informar nuestro incertidumbre a una cifra significativa en podría ser tierra bien otra cosa que estamos que voy a ver es el número de decimales los lugares deben ser iguales en ambos números ahora este es el mejor caso correcto puedes, solo puedes subir desde aquí, por ejemplo, si hay algún otro factores en su experimento que usted El pensamiento hizo que la incertidumbre fuera más que esto, entonces deberías ir con que tu opinión correcta tu experimental tu técnica experimental y tú el conocimiento de ella triunfaría sobre esta regla, por lo que aquí hay otro ejemplo de un análogo medidor es un voltímetro, por lo que cualquier tipo de metro con una aguja que se mueve así el momento magnético sería análogo medidor ¿cuál dirías que es este valor? aquí mismo, bueno, seguiré adelante y haré una pausa tu video si quieres probar eso está bien, una división más pequeña aquí se ve como si fuera un voltio, este es el usuario unos son 25 así que un voltio más menos medio tazón reportaríamos esta lectura como 20 a más o menos medio voltio y aquí otra vez quiere tener el mismo número de decimales lugares en nuestro valor de datos e incertidumbre e incertidumbre a uno figura significativa probemos dispositivos de medición digitales que es un pozo digital estos son medidores que tienen como números parpadeando en ti y para estos usaremos ella unidad más pequeña mostrada que también se llama el menor recuento, por ejemplo, aquí hay un voltímetro digital puedes ver este muestra 19.167 T de este decimal lugar aquí que es el punto cero uno así que esa es nuestra incertidumbre más o menos punto cero uno ahora si estás tomando medidas y estás haciendo las varias pruebas, por lo que está tomando el misma medida exacta bajo la misma condiciones varias veces tenemos un forma diferente de calcular la incertidumbre que vamos a hacer es encontrar el promedio de todas tus pruebas cuando haces eso y el la incertidumbre va a ser la mitad más o menos la mitad del rango de tu conjunto de valores para que pueda tener un máximo valor para esas pruebas y tendrá un mínimo tomas ese rango y tú la incertidumbre es más tu menos la mitad de ese rango, tomemos un ejemplo de esto dices que vas y mides una mesa y tu hazlo cinco veces y obtendrás estos resultados aquí mismo en milímetros 15 60 65 58 67 58 bien el valor medio es 15 63 tomamos, los sumamos divididos por cinco y podemos encontrar el valor promedio de la incertidumbre es que necesitamos encontrar el rango así que necesitamos encontrar el máximo de 67 es parece el más grande y el más pequeño es 58, por lo que los restaríamos para encontrar ese rango dividido por 2 obtienes cuatro y medio milímetro, así que informamos el longitud de la mesa para ser nuestro promedio 1563 más o menos recuerde que puede tener casi en una cifra significativa aquí cinco milímetros por lo que esto significa que el verdadero resultado podría estar en cualquier lugar dentro de ese rango de 1558268 buena precisión versus exactitud ¿qué es tan bueno que podrías haber visto esto antes de lo que sí tienen una reunión ¿Son lo mismo? No son tan tomemos un ejemplo aquí tenemos un persona y vamos a medir su altura usando algún tipo de alta precisión dispositivo láser todas estas medidas fueron ser muy similar y se encontró la altura tener razón usando el láser cien y ochenta y cuatro coma tres cuatro más o menos punto cero un centímetro bien ya que tenemos un pequeño incertidumbre aquí podemos llamar a este resultado muy preciso que es todo el medidas que tomamos estamos muy cerca de el mismo número realmente no importa cuál es ese número son todos iguales a eso lo llamamos alta precisión, es muy Preciso por lo que múltiples mediciones iguales resultados bien, así que este es un resultado preciso pero no es exacto porque el tipo todavía tiene los zapatos puestos por aquí, así que esa no es realmente su verdadera altura, así que la precisión es lo cerca que está la medición a su valor real es en realidad valor verdadero, así que hagamos esto de nuevo chico se quita los zapatos y medimos su altura pero vamos a medir con una regla esta vez para que el resultado sea 181 centímetros en más o menos 1 centímetro ahora así que tenemos es más exacto que es más cercano a la verdad valor, pero es menos preciso, ¿verdad? porque usamos un instrumento que tiene menos precisión así que hagámoslo con esto de nuevo, mide a este tipo de nuevo sin problemas y se ha utilizado un láser de nuevo y ahora vamos a obtener algunos resultados que son y tenemos esto aquí cien ochenta y dos coma dos tres múltiplos veces ese es nuestro promedio y aquí está nuestro incertidumbre para que veas que tenemos precisión y exactitud en esto en este caso gráficamente bien podríamos representan una exactitud y precisión qué así que aquí tenemos derecho para que lances dardos o estás disparando flechas algo a un objetivo todos han terminado en esta área aquí bien lo dispersos que están es un medida de su precisión y cómo se centran en la verdadera medida cuál sería la diana aquí es un medida de precisión, por lo que este tiene tanto de alta precisión como de alta precisión está bien, este tiene alta precisión tu todo el valor real de la diana pero tienes otro tipo de estos errores aleatorios por aquí, así que si tomaste el promedio de todos estos sería una especie de tierra en el ojo de buey y este de aquí tú amontonarlos bien para que tengas un alto precisión pero estás un poco fuera de lugar tal vez algo anda mal tal vez tú la vista está desalineada o lo estás haciendo algo anda mal cuando disparas cada tiempo y por último aquí hay uno en el que tenemos ejemplo de baja precisión y baja precisión también puede representar que gráficamente de esta manera, este es tu valor de referencia aquí y este es su distribución de sus datos correctamente cómo lejos este pico es de tu verdad El valor es su precisión y la amplitud saber que esta colina está aquí es una medida de tu precisión correcta si son todos los lo mismo tienes un pico muy empinado a la derecha aquí está bien hablemos de errores aleatorios que son esas bien estas son cosas que tu realmente no puedo controlar estos son normales variaciones en las medidas como para ejemplo cuando estás filmando en el apunte a la derecha, tuvo errores aleatorios allí si tienes diferentes personas toma mediciones bien que pueden producir algunos errores aleatorios que alguien podría leer algo diferente de lo que escribirías un tiempo de reacción humano es notoriamente lento y tal vez tengas un poco de sueño o tal vez la otra persona tuvo demasiado cafeína algún tipo de mala técnica experimental bien, tenemos que vivir con el azar los errores son parte de la vida cotidiana y sabes que no todos podemos permitirnos el mejores instrumentos de medición, por lo que tenemos a veces usar una regla o un cronómetro pero podemos minimizar estos errores aleatorios realizando múltiples pruebas y promediando los resultados si esos errores son realmente aleatorio en ese momento deberían promediar lejos si lo hacemos suficientes veces sistemático errores, sin embargo, es un tipo diferente de error como el tipo con un zapato cuando estamos midiendo la altura está bien, así que esto es una medida que está desviada por algunos cantidad que es consistentemente mayor menor que el valor real y que sería como, por ejemplo, la de nuevo el chico con el Shoei su altura estaba fuera de lugar en una cantidad igual a su esta altura de su tacón en un zapato en este caso para encontrar errores sistemáticos promedio no nos ayuda en nada porque la medición está desfasada en la misma cantidad cada vez que un ejemplo de esto sería un error cero que es cualquier medidor que usar cuando te desconectaste bien y no empiezas un cero como si tu comencé a medir aquí al final del se separaría en lugar de en la marca cero eso produciría un error en tu medidas iguales a esta distancia aquí mismo para cada medición que hiciste y otro ejemplo sería si tienes un medidor con ese medidor analógico una aguja si la desconectas es realmente en cero deberías estar si no lo es tienes un error sistemático de acuerdo, vamos hablar sobre las formas en que puede declarar incertidumbre, así que recuerda que hicimos el longitud de la mesa encontramos la longitud ser tanto aquí 1563 milímetros más o menos cinco milímetros para que podamos decir que la incertidumbre absoluta es nuestra cinco milímetros también podemos decir que el incertidumbre fraccionaria es que tomamos el cinco dividido por nuestro valor aquí obtenemos esta fracción o decimal tres sobre un mil el porcentaje de incertidumbre es simplemente multiplica esta fracción por cien, así que obtenemos 0.3% como porcentaje incertidumbre

...