Medida e Incerteza

Resumen

En la práctica de laboratorio, prueba de medición e incerteza de la medición realizada, uno de los objetivos principales era no solo la utilización correcta de los instrumentos sino determinar los errores de cada uno de ellos y las diferentes medidas que arroja cada uno de los objetos, se pudo determinar que, utilizando los instrumentos con diferentes objetos a medir en este caso uno de ellos con más incerteza fue la escuadra, por la forma y tipo de instrumento da como resultado la medición más incierta, se procedió así también a la medición de otros objetos, entre ellos estuvo el volumen de una esfera; los lados de los que consta un cubo de los que estos pueden tener diferentes medidas, también fue importante medir masas y diámetros de alguno de estos, se sabe que para cada uno existen en diferentes tamaños y formas una de ellas fue una roldana que de esta se midieron su diámetros interno y externo al igual que su espesor al ser tan pequeña esta pieza, era necesario aprender a utilizar los tipos de instrumentos en la práctica mencionando uno de ellos con más precisión el pie de rey o vernier, este instrumento muy común pero con una incerteza mínima de medida, da resultados esperados con más precisión qué es lo que se buscaba en esta práctica.

Objetivos

General

Conocer, aprender a utilizar y calcular los rangos de incerteza que cada instrumento utilizado que arroja al medir en físico los objetos, dado que ninguna medida de este tipo puede llegar a ser exacta.

Específicos

Aprender y conocer el uso correcto de cada instrumento utilizado, esperando a que los resultados sean concisos y así determinar la incerteza de cada uno de ellos.

Interpretar las medidas obtenidas de los diferentes instrumentos de la práctica, y así mismo poder comparar y los rangos de error e incertezas de los mismos.

Tener el concepto claro de la medición y utilización de los instrumentos, para poderlos aplicar en nuestro alrededor, así como en la prueba de física realizando los procedimientos y teoría para poder aplicarlo.

Hipótesis

En los experimentos de la física siempre se verán involucradas magnitudes como masa, peso, densidad, fuerza, longitud, áreas, volúmenes etc. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos y utilizamos. Por otro lado, no hemos de perder ningún momento la atención que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental que se pueda cometer.

En los experimentos se realizan cálculos a base de procedimientos matemáticos y por medio de estos nos podemos dar cuenta del porcentaje de error que se obtuvo en la medición, es muy importante saber resolver las fórmulas utilizadas para que cuando nuestras medidas físicas las representamos con alguna unidad de incerteza real.

Marco Teórico

Medición 

Es un proceso básico de la ciencia que se basa en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir, para averiguar cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud. 

Medición directa

La medida o medición directa se obtiene con un instrumento de medida que compara la variable a medir con un patrón. Así, si se desea medir la longitud de un objeto, puede usarse un calibrador. Obsérvese que se compara la longitud del objeto con la longitud del patrón marcado en el calibrador, haciéndose la comparación con la distancia.

Medición indirecta

No siempre es posible realizar una medida directa, porque existen variables que no se pueden medir por comparación directa, es por lo tanto con patrones de la misma naturaleza, o porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño y depende de obstáculos de otra naturaleza, etc. Medición indirecta es aquella en la que una magnitud buscada se estima midiendo una o más magnitudes diferentes, y se calcula la magnitud buscada mediante cálculo a partir de la magnitud o magnitudes directamente medidas.

Tipos de errores directos

El origen de los errores de medición es muy diverso, pero pueden distinguirse los siguientes tipos. Respecto a la ocurrencia de dichos errores, se tiene:

• error sistemático
• error aleatorio

Respecto a la cuantificación de los errores, se tiene:

• error absoluto
• error relativo

Rango de incerteza

La forma correcta de escribir el resultado de una medición es dar la mejor estimación del valor de la cantidad medida y el rango dentro del cual usted puede asegurar que este valor se encuentra. Convencidos de que no existe tal cosa como el valor real de una cantidad a medir, debemos conformarnos con saber dentro de qué intervalo estamos seguros que la cantidad a medir se encuentra. 

Diseño experimental

Materiales

Vernier

Escuadra

Balanza

Probeta

Dinamómetro

Cilindro plateado

Roldana

Esfera

Cubo

Magnitudes Físicas

Masa

Peso

Longitud  

Densidad

Volúmenes

Fuerza

Diámetro

PROCEDIMIENTOS

Realice la medida de la altura del cilindro plateado e indique el rango de incerteza.

Realice la medida experimental de la masa y diámetro de la roldana pesándola con la balanza y midiéndola con el vernier y la escuadra e indique el rango de incerteza.

Encuentre el valor experimental del volumen de la roldana, en centímetros con el vernier e indique la incerteza.

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