PRACTICA 1: EQUIPOS DE MEDICIONES Y PORCENTAJE DE ERROR

PRACTICA 1: EQUIPOS DE MEDICIONES Y PORCENTAJE DE ERROR

LUIS BONIVENTO

HERNANDO MOLINA

JOSE RAMIREZ

GRUPO FD

PROFESOR

IVAN MENDOZA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS

LABORATORIO DE FISICA

BARRANQUILLA, 2015

Tabla de contenido

1.        INTRODUCCIÓN        3

2.        OBJETIVOS        4

2.1.  OBJETIVO GENERAL        4

2.2.        OBJETIVOS ESPECÍFICOS        4

3.        MARCO TEÓRICO        5

4.        MATERIALES UTILIZADOS        11

5.        DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA        12

6.        TABLA DE RESULTADOS        14

6.1.        ANÁLISIS DE LA TABLA DE RESULTADOS        15

7.        MODELOS MATEMÁTICOS        16

8.        GRÁFICAS        17

8.1. ANÁLISIS DE LAS GRÁFICAS OBTENIDAS        17

9.        CONCLUSIONES        18

10. BIBLIOGRAFÍA        19

11.        ANEXOS        20

12.        PREGUNTAS POST PRÁCTICA        21

1. INTRODUCCIÓN

Desde hace muchos años el ser humano viene desarrollando métodos para poder medir distancias, pesos, temperaturas, entre otros; siempre con el fin de ser lo más exacto posible y para ello, se han creado distintos equipos para la medición de tales aspectos.

Cuando el hombre empezó a crear métodos de medición no existía una medida estándar en el mundo, por lo que era común que cada región existiera una medida específica para esa zona, como el uso de los pies, pulgadas, la libra, entre otros, los cuales aunque hoy día se usan en algunas partes del mundo no sirven para este en su totalidad.

Al crear un sistema de medida internacional, el hombre se dio a la tarea de crear artefactos que fueran útiles para tomar medidas, siempre apuntando a que fueran más exactas, llevando a cabo así, la creación de aparatos de medida como lo son la regla, el verniel o pie de rey, el tornillo micrométrico, la balanza, etc.…

Siendo así, al crear estos dispositivos, se requiere la enseñanza para aprender a manejarlos debido a que algunos de ellos no son tan simples como para identificar todas las piezas que trae, como funcionan y de qué manera se pueden utilizar para lograr una experiencia la cual genere más confianza y certeza de que se llevo a cabo un experimento de manera correcta.

La experiencia llevaba a cabo durante esta práctica adquiere su importancia para pode realizar, comprender y analizar mediciones realizadas con aparatos como el verniel, el cual posee un sistema de medición que requiere de un nivel de conocimiento adecuado para la correcta comprensión de la medición realizada por este.

Esta experiencia sin duda enriquece el conocimiento de los participantes en esta práctica, mas sin embargo, de haber utilizado una variedad de aparatos de medición más amplia se habría desarrollado un experimento de mayor carácter educativo para la clase.

1. OBJETIVOS

2.1.  OBJETIVO GENERAL

• Realizar mediciones de distintos objetos y calcular el porcentaje de error

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Utilizar el pie de rey para medir el largo, diámetro interno, diámetro externo y fondo ciego de distintos objetos
• Realizar cálculos para obtener el promedio de las medidas tomadas
• Obtener el error absoluto y porcentaje de error según la comparación entre las medidas tomadas durante la práctica y las proporcionadas por el fabricante

1. MARCO TEÓRICO

• Mediciones y porcentaje de error:

El error de medición se define como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Afectan a cualquier instrumento de medición y pueden deberse a distintas causas. Las que se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se denominan determinísticos o sistemáticos y se relacionan con la exactitud de las mediciones. Los que no se pueden prever, pues dependen de causas desconocidas, o estocásticas se denominan aleatorios y están relacionados con la precisión del instrumento.

Atendiendo a su naturaleza los errores cometidos en una medición admiten una clasificación en dos grandes vertientes: errores aleatorios y errores sistemáticos.

• Error aleatorio:

No se conocen las leyes o mecanismos que lo causan por su excesiva complejidad o por su pequeña influencia en el resultado final.

Para conocer este tipo de errores primero debemos de realizar un muestreo de medidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y la desviación típica muestra. Con estos parámetros se puede obtener la Distribución normal característica, N [μ, s], y la podemos acotar para un nivel de confianza dado.

Las medidas entran dentro de la campana con unos "no" márgenes determinados para un nivel de confianza que suele establecerse entre el 95% y el 98%.

• Error sistemático.

Permanecen constantes en valor absoluto y en el signo al medir, una magnitud en las mismas condiciones, y se conocen las leyes que lo causan.

Para determinar un error sistemático se deben de realizar una serie de medidas sobre una magnitud So, se debe de calcular la media aritmética de estas medidas y después hallar la diferencia entre la media y la magnitud X0.

• Medidas directas.

La medida o medición directa, se obtiene con un instrumento de medida que compara la variable a medir con un patrón. Así, si deseamos medir la longitud de un objeto, se puede usar un calibrador. Obsérvese que se compara la longitud del objeto con la longitud del patrón marcado en el calibrador, haciéndose la comparación distancia-distancia. También, se da el caso con la medición de la frecuencia de un ventilador con un estroboscopio, la medición es frecuencia del ventilador (nº de vueltas por tiempo) frente a la frecuencia del estroboscopio (nº de destellos por tiempo).

Ejemplos.

-Medir la masa con una balanza.

-Medir una longitud con una cinta métrica.

• Medidas indirectas.

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.

• Clasificación de errores.

a) Errores de calibración de los instrumentos de medida.

Si un amperímetro, por ejemplo, tiene su aguja corrida con respecto al cero de la escala, todas las mediciones que con él se hagan estarán afectadas de un error sistemático igual a la diferencia entre el cero de la escala y la posición de la aguja cuando el aparato está desconectado. Es el llamado "error de cero".

b) Errores Personales.

Tratándose de observadores experimentados, se constata siempre que, cada uno tiene una manera particular de apreciar determinado fenómeno. Por ejemplo, la demora en poner en marcha un cronómetro al comienzo de un experimento o la tendencia permanente a leer desde la izquierda (o la derecha) sobre una escala con paralaje. Es notable el hecho de que cada observador repite este error con regularidad casi mecánica, derivando de allí el nombre de ecuación personal con que se lo designa. Es decir, son los causados por los hábitos individuales del observador.

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