LABORATORIO #1 Propagación de errores en mediciones

LABORATORIO #1 Propagación de errores en mediciones

Felipe González1, Sebastian Hurtado1, Jesus Luque2, Nohely Heandez Dovale4

1 Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá DC, Colombia

2 Ingeniería Electrónica, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá DC, Colombia

4 Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá DC, Colombia

1. OBJETIVOS

1. Probar diferentes instrumentos de medidas al realizar el sondeo de diferentes objetos rectangulares.
2. Identificar dificultades al momento de realizar las mediciones.
3. Entender la incertidumbre y cómo se calcula
4. Reconocer que en cada medición está presente un  ¨error¨ y las causas de este

1. MARCO TEÓRICO

Instrumento

Un instrumento es un objeto cualquiera que se usa para alcanzar un fin, por tanto se le considera un recurso para lo que se desea obtener.  Hay instrumentos naturales (por ejemplo las cuerdas vocales) y artificiales (de invención humana), siendo estos últimos lo que usaremos para realizar la práctica.

Calibrador

También conocido como Vernier, es una especie de regla comúnmente utilizada para obtener mediciones más precisas que las que se podrían obtener si se hace uso de una regla normal, posee una regla fija y una regla deslizante donde podemos encontrar un nonio, una escala marcada en decimales con 10 divisiones, el calibrador con el cual nos basamos para el desarrollo del laboratorio fue un vernier universal estándar. [1]

[pic 1]

Imagen tomada de: https://www.ingmecafenix.com/otros/medicion/vernier/

Regla milimetrada

Instrumento rectangular que sirve para realizar líneas rectas y tomas medidas cuyo menor dato medido es de 1 milímetro, de ahí el nombre de milimetrada.

Área

Concepto métrico que se refiere a una medida de superficie o región encerrada dentro de una figura geométrica. Su unidad es la de longitud (centímetro, metro, etc…) elevado al cuadrado.

Perímetro

Es la medida de distancia de la línea alrededor de un objeto geométrico plano. Usa la unidad de longitud

Balanza

Es un instrumento para medir la masa de un objeto tomando como referencia otro de masa conocida; el más conocido consta de dos platos colgados de una barra horizontal, en un plato está el objeto de referencia y en el otro el objeto para pesar. Hoy en día se ven comúnmente las balanzas electrónicas que emplean sensores para obtener la masa exacta.

Propagación

Es la acción que se realiza voluntaria o involuntariamente por algo o por alguien que hace que llegue desde un punto de partida hacia distintos sitios.

Incertidumbre

En el momento de realizar cualquier tipo de medición, esta nunca va a ser absolutamente exacta ya que siempre se presentará un margen de error, dado ya sea por: La naturaleza de la magnitud que se mide, el instrumento de medición, el observador, las condiciones externas. [2] A este margen  de error se le determina incertidumbre.

Error

Las fuentes de incertidumbres se deben al ¨error¨ presentado en todas y cada una de las mediciones, estos errores es posible dividirlos en 2 conjuntos:

• Errores accidentales o aleatorios

• Errores sistemáticos

Los errores accidentales se presentan cuando se realizan repetidas mediciones de un mismo objeto, sin embargo estas mediciones tienen la característica que son diferentes de cada una, poseyendo un pequeño margen de diferencia con respecto a las otras. Cada una teniendo la posibilidad de estar tanto por arriba o por debajo del valor real. Mientras que los errores sistemáticos se presentan mayormente por una mala calibración del equipo de medición, lo cual genera una desviación constante del valor obtenido, yendo esté siempre ya sea por arriba o por debajo del valor real. [2

1. ANÁLISIS CUANTITATIVO

Tabla N° 1

Objeto medido: Cilindro

Instrumento convencional: Calibrador         

Tabla N° 2

Objeto medido: Tubo

Instrumento convencional: Calibrador

...