Medicion Y Errores

INTRODUCCIÓN

La practica titulada medición y error se realizo con la finalidad, de conocer las técnicas básicas de medición y los instrumentos empleados para ello, así como la incertidumbre o error asociado a cada medición, sus causas y formas de corregir el mismo. Para ello se debe tener conocimiento de que es: medición, exactitud, precisión, cifras significativas, cuales son los tipo de errores asociados a las mediciones, los factores que pueden alterar los valores de una medición y las formas de corregir los errores de una medición. En esta práctica aprendimos las características de los instrumentos de medición, así como la manera se emplearlos. La práctica consistió en medir diferentes características de algunos objetos con los diferentes aparatos que aprendimos a usar: pipetas aforada y volumétrica, cilindros de Y 50 ml y la balanza analítica.

Medir es determinar el valor de una magnitud física comparándola con un patrón que se denomina unidad de medida. Por tanto, es imprescindible que todo valor numérico resultante de una medida venga acompañado de sus unidades.

Desafortunadamente, no es posible realizar una medida que este libre de errores. Estos errores pueden deberse a múltiples causas. Aunque algunos errores tienen su origen en fallos humanos, siempre existen errores inherentes al proceso de medida, y que son imposibles de evitar. El orden de magnitud del error total de la medida es su precisión. Cuando damos el valor de una magnitud física, es muy conveniente saber cuan fiable es ese valor; esta fiabilidad nos la mide la precisión, y para conocerla hay que estimar el error.

OBJETIVO GENERAL

Determinar la precisión y exactitud de una serie de instrumentos de medición, y de ser necesario, calibrar cada uno de ellos.

OBJETIVOS ESPECÍFICO

Determinar la las características básicas de cada instrumento de medición, en cuanto a: valor mínimo y máximo medible, apreciación y error de apreciación del instrumento.

Establecer la precisión de una balanza y determinar la exactitud de la misma.

Determinar la precisión de los siguientes instrumentos de medición volumétricos: pipeta

Volumétrica, pipeta graduada y los cilindros graduados de 25 y 50 ml.

Estimar la exactitud de los instrumentos de medición antes mencionados.

Hallar los valores promedio y la desviación típica de las mediciones realizadas por cada instrumento empleado, establecer el error absoluto promedio relativo, el error estadístico e intervalo de confianza de la medición realizada por cada instrumento

Hacer comparaciones entre los resultados obtenidos a través de cada instrumento.

Establecer los tipos de errores presentes en cada medición.

Calibrar cada instrumento de medición volumétrico.

MARCO TEÓRICO

Una medida es comprar una magnitud con otra, es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud que se elige como unidad.

Todo objeto, equipo o aparato que pueda ser utilizado para efectuar una medición es un instrumento de medición.

El instrumento será más sensible o preciso en la medida que su escala sea capaz de detectar variaciones cada vez más pequeñas de la magnitud medida. El instrumento será más o menos exacto según sus valores estén en mayor o menor correspondencia con los establecidos por el patrón correspondiente.

Un instrumento puede ser muy sensible y a la vez poco exacto, al no estar su escala calibrada correctamente con relación al patrón.

En principio, se entiende por apreciación de un instrumento el valor de la menor división de su escala.

La apreciación del instrumento es tomada mediante la siguiente formula: A= (LM-lm)/n

Donde LM es lectura mayor, lm es lectura menor y n es numero de separaciones en las que se divide.

El error de apreciación se calcula usando el resultado de la apreciación del instrumento y dividirlo entre dos, la formula es la siguiente: E= A/2

La precisión de un instrumento o método de medición esta asociado a la sensibilidad o menor variación de la magnitud que se puede detectar con dicho instrumento o método.

La precisión de un instrumento usualmente se asocia al valor de la menor división de su escala.

La exactitud es una medida de la cercanía de nuestro resultado con respecto al valor verdadero.

La falta de exactitud en una medición se relaciona a los denominados errores sistemáticos.

Una medición con un error indeterminado relativamente pequeño se dice que tiene una alta precisión.

Una medición con un error pequeño indeterminado y determinado se dice que tiene una alta exactitud.

La precisión no implica necesariamente exactitud. Una medición precisa puede ser inexacta si tiene un error determinado.

Error sistemático. Este error se origina esencialmente por una deficiente calibración del instrumento en relación al patrón. Los errores sistemáticos se pueden reducir al mínimo comparando la escala del instrumento con los valores proporcionados por patrones conocidos.

Error de apreciación. Mientras mayor apreciación tenga un instrumento (es decir, mientras más pequeña sea la menor división de su escala), menor será el error de apreciación. Este error es invariable y propio del instrumento, y no puede ser eliminado o reducido en forma alguna.

Error accidental. Originado por factores accidentales o aleatorios entre los cuales se encuentran las imprecisiones de manipulación del operador que hace la medición. De los tres tipos de errores es el único que se puede reducir a niveles despreciables aplicando criterios estadísticos, después de repetir la medición un número suficiente de veces.

El error absoluto es un índice del resultado de la contribución de todos los errores de medición presente; sistemático, de apreciación y accidental

De acuerdo a las consideraciones anteriores sobre el error absoluto, se concluye inmediatamente que carece de sentido escribir mas cifras después del punto decimal que las estrictamente necesarias para indicar el valor de una magnitud.

El error relativo se define por la relación ε = δM/M mientras que el error porcentual es igual al relativo multiplicado por 100.

Errores promedio: corresponde al valor medio de los errores absolutos.

ΔH= (Σ(Hi-H))/N

Los valores promedios: representa estadísticamente el valor más cercano al valor verdadero y corresponde al cociente de la suma de los resultados de medir n veces una misma magnitud entre el número de medidas hechas.

El calculo de los valores y errores promedios se obtienen mediante las siguientes formulas.

H= ΣHi/N Donde Hi son los valores y N es el número de valores.

Ejemplo: H= (42.1116+42.1115+42.1117)/3 = 42.1116

La masa es la medida de la cantidad de material de un objeto. Mide la resistencia que un objeto opone a ser movido. En este caso la masa se determinó con la diferencia de dos medidas continuas, esto quiere decir lo siguiente:

M3 = masa3-masa2

M2 = masa 2-masa1

M1 = masa2-masa0

Ejemplo: 116.1375 - 106.1511 = 9.9864

La balanza analítica es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos.

Materiales

Balanza analítica

Pipeta graduada

Pipeta volumétrica

Cilindro graduado de 25 ml

Cilindro graduado de 50 ml

PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERIMENTALES

Procedimiento.

En el procedimiento experimental se debe tomar nota de los valores de las variables atmosféricas, luego, determinar la precisión y exactitud de la balanza, y finalmente, determinar la precisión y exactitud del material volumétrico (pipeta graduada, pipeta volumétrica y cilindros graduados de 25 ml y 50 ml)

Establecer las condiciones (variables) ambientales en el laboratorio (temperatura, presión, humedad).

Determinación de la precisión y exactitud de la balanza.

Se tomó un vidrio de reloj limpio y seco, se pesó tres veces para así confirmar si la balanza estaba calibrada y los resultados están dentro del margen de error.

Determinación de la precisión y exactitud de cada instrumento de medición volumétrico.

Para cada instrumento de medición (pipeta graduada, pipeta volumétrica y cilindros graduados de 25 ml y 50 ml), se debe realizar el mismo procedimiento.

Lavar un vaso precipitado mediano, este es secado perfectamente para pesarlo en la balanza junto con el vidrio de

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