Medicion E Introduccion A La Teoria De Errores

Contenido

I) Objetivo :

1.1 Conocer y aplicar los conceptos relativos a las cifras significativas y la teoría de errores, que se producen cuando se realiza una medición.

1.2 Expresar el valor de una medición y el error producido.

1.3 Hacer uso de la tecnología disponible para obtener resultados en menor tiempo.

II) Equipos y materiales

01 Computador y accesorios

01 Equipo Team Labs con sensores de temperatura, distancia, fuerza, Photoevent, rejilla (FENCE) y demás accesorios

06 Prismas de madera con orificios

01 metro de pabilo

01 Dispositivo e madera para atenuación de ondas ultrasónicas

01 Esponja de 0.20 x 0.30 m., para amortiguar la caída de la rejilla

Nota: Los equipos Team Labs con sensores de temperatura, distancia, fuerza, Photoevent; no funcionaban y se tuvo que utilizar otro tipo de instrumentos (reglas y medidor de fuerza) para realizar el laboratorio.

III) Fundamento teórico

3.1 Introducción

En las prácticas de laboratorio de física, se busca desarrollar e el estudiante la habilidad de trabajar con instrumentos y aparatos de cierto grafo de precisión (analógicos, digitales, o mecánicos, etc.) y que al efectuar mediciones de cualquier naturaleza surge la pregunta ¿Cuál es la precisión obtenida, o cuan cerca de valor verdadero o esperado de la cantidad medida está al valor obtenido experimentalmente?

3.2 Medición

La medición es un valor numérico obtenido experimentalmente como comparación de una magnitud con otra de la misma especie elegida como unidad de base, a fin de establecer relaciones y deducir conclusiones.

En toda medición la unidad de base (unidad patrón) se debe especificar junto con el valor numérico de la cantidad. Ejemplo: si expresamos la longitud de un libro como 26.4 no tiene sentido, porque no parecen la unidad base y que este puede significar 26,4m; 26,4 pulg.; 26,4 pies, etc.

3.3. Clases de mediciones

Existen dos clases de mediciones:

- Mediciones Directas.- Obtenidos de la lectura directa de los instrumentos.

- Mediciones Indirectas.- Obtenidas mediante el cálculo de un valor, usando las fórmulas matemáticas, en base a combinaciones de medidas directas. Ejemplo: al determinar un volumen de un sólido de revolución, medimos separadamente e diámetro y la altura.

3.4 Cifras significativas

Una cifra significativa es un digito que expresa aproximadamente el número de unidades que existen en el lugar que ocupa. El número de dígitos que se conocen con certeza de una cantidad se llama “numero de cifras significativas”.

La estimación de una cifra significativa depende de la escala o unidad en la que se expresa una medida.

Los resultados intermedios de una operación se deben expresar con dos cifras inciertas. El cero como cifra decimal debe expresarse, cuando cualquier otro digito en ese mismo lugar podría retenerse .En el resultado algebraico de una suma de varias cantidades, no tendrá un numero de cifras significativas e inciertas mayor que el que tenga menor número de ellas; lo mismo ocurre en las operaciones de multiplicación y división, donde el número de cifras significativas e inciertas lo determina la cantidad de menor precisión.

Errores

Se denomina a las imprecisiones en la medida de una magnitud.

3.4.1. Errores sistemáticos o determinados

En física tiene importancia las mediciones exactas, pero ninguna medición tiene precisión absoluta, hay una incertidumbre asociada a cada medición ya estén relacionados con los instrumentos de medida, destreza del observador, la técnica experimental, los métodos de computo, redondeo de cifras, los errores de este tipo se denominan errores sistemáticos o determinados.

3.4.2 Errores accidentales o indeterminados

Este tipo de errores ocurren cuando al repetir la medida de una cierta magnitud, rara vez se llega a obtener el mismo resultado, esta se debe a que la última cifra indica que el valor de medida realizada es generalmente estimada por el observador, así como el número de cifras significativas que se va emplear.

3.4.3 Error absoluto (Ea)

Es la diferencia entre el valor que hemos hallado al medir una magnitud y el verdadero valor de esta magnitud o el valor más probable.

3.4.4 Error relativo (ER)

Es el resultado de dividir el error absoluto entre el valor más probable.

Propagación de errores

-Para una suma (S)

Si la magnitud que se desea obtener es la suma de varias muestras, su valor más probable será la suma de valores más probables de cada uno de ellos y el error acumulado será la suma de los errores de la medida

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