Introducción a la Física Experimental

Introducción a la Física Experimental

Ángel Vargas, Jhonatan Gaviria, Driver Estrada

Casanare, Unitrópico

Yopal, Colombia

yesid1031@hotmail.com

jgaviria97@hotmail.com

driver_1070@hotmail.com

1. INTRODUCCIÓN

    Para una definición exacta de cierto concepto en la materia física es necesaria la experimentación sin importar el tipo de tema que se esté trabajando, la medición, el error, son temas y parte importante de la definición de que queremos darle a cierto tópico físico.

    Para la física practica necesitamos fundamentos en la medición y el error de datos, su error experimental para llegar a definiciones más cercanas a la realidad.

II. OBJETIVOS

A. Objetivo General:

    Usar los conceptos referentes al manejo de información experimental e identificar las diversas fuentes que generan error en la medición para así analizar los datos suministrados u obtenidos.

B. Objetivos Específicos:

    Saber cuáles son los métodos que se relacionan con los datos experimentales que se obtienen a partir de medidas y errores.

    Identificar mecanismos en el proceso de medidas y errores.

    Comprender las construcciones de tablas y análisis de gráficas.

III. MARCO TEÓRICO

    1) Medida: Es comparar cierta cantidad de una magnitud, con otra cantidad de la misma que se ha elegido como unidad patrón. Por ejemplo, para medir longitudes las comparamos con su unidad patrón, el metro.

    2) Errores en las mediadas: Medir 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. Por mucho que sea la exactitud y cuidado al realizar cualquier práctica física, y precisos que sean los aparatos utilizados, es prácticamente imposible evitar errores o que haya un porcentaje de error, considerando a éstos como la variación entre los valores hallados y el real o verdadero, el cual generalmente nos es desconocido.

    Sea cual sea el origen de estos errores podemos clasificarlos en:

• Error Humano.
• Limitaciones de los aparatos.
• Influencias ajenas al experimento: Interferencias, variaciones de temperatura, etc.

    3)Tipos fundamentales de error: Existen dos tipos de errores asociados a mediciones.

    Errores aleatorios: Son producto de fluctuaciones al azar de las condiciones en que se realiza el experimento y se manifiestan en que, al medir varias veces el mismo parámetro bajo supuestamente idénticas condiciones experimentales, se obtienen valores distintos. Las causas de estos errores no son fáciles de identificar, la forma más fácil de minimizarlos es aumentando el número de mediciones.

    Errores Sistemas ticos: Están asociados a las condiciones en que se realiza el experimento. No tienen fluctuación estadística y su tratamiento y corrección requiere de una cuidadosa revisión del montaje experimental usado.

     Este error se puede eliminar si se conoce su origen o en el peor de los casos, considerar en los valores de la medida. Generalmente, estos errores se evitan calibrando bien los

instrumentos.

    4)Errores en observaciones directas: Los errores estadísticos o aleatorios pueden ser estimados realizando un cierto número de veces n, el experimento, a estas medidas repetidas de una cierta magnitud x,x2,x3…..xn. las llamamos datos. Cuando se toman varios valores de la misma magnitud x, estadísticamente se considera el promedio de todos los valores, x , como el mejor de la misma y la dispersión de estos datos, σ como su incertidumbre. Por lo tanto el valor de la magnitud x es dado por la  [pic 1] Ec 1.

    Donde:

[pic 2]

[pic 3]

    5) Normas para escribir los datos experimentales: Hay dos tipos:

    Redondeo: número menor de 5 se redondea por debajo Ejemplo: 1.23 redondeo por debajo 1.2. Número mayor que 5 se redondea por encima. Ejemplo: 1.28 redondeo por encima 1.3

    Precisión: Cuando dos cantidades tienen el mismo número de cifras significativas y solo tiene ceros a la izquierda, tienen la misma precisión. Ejemplo: 0.0054  = .[pic 4]

    6) Análisis Grafico: Las gráficas más frecuentes que se obtiene en los diferentes laboratorios de física son las siguientes:

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