Practica 2: mediciones indirectas

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

LABORATORIO DE FISICA

PRACTICA 2

“MEDICIONES INDIRECTAS”

FECHA: 16 de NOVIEMBRE 2017

HORA: 11:30 a 1:00pm

OBJETIVO: Se pondrá en práctica la determinación de incertidumbres por medio de cálculos, en las mediciones indirectas, en donde se verá el rango de errores de la práctica.

INTRODUCCION

La definición de medición, se encuentra que ésta no es más que una estimación del valor de una magnitud.

 Esto quiere decir que cuando se hace una medida, el resultado obtenido no es el valor exacto de la magnitud; lo que es lo mismo que establecer que no es el valor real o verdadero.

La causa que genera esta diferencia es asociada a una serie de factores que intervienen al realizar el proceso de medición y desvirtúan el resultado final, éstos están asociados con el:

a) observador

b) medio ambiente que rodea la magnitud a medir,

c) parámetro en sí

d) instrumento

A estos factores que desvirtúan la obtención del valor obtenido del proceso de medición, suele llamárseles, errores.

Se plantea así, la existencia de una duda sobre el valor de la magnitud medida, por lo que garantizar que dicho valor sea lo más próximo al verdadero o real implica que debe estar acompañado de su incertidumbre. Esto permitirá establecer los límites (intervalo) dentro de los cuales se encuentra el verdadero valor; ya que existe, pero no es posible como se ha planteado, precisarlo.

La incertidumbre, es el parámetro asociado con el resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos al valor a medir.

El valor de incertidumbre incluye componentes procedentes de efectos sistemáticos en las mediciones, debido a componentes que se calcula a partir de distribuciones estadísticas de los valores que proceden de una serie de mediciones y valores que se calculan a partir de funciones de densidades de probabilidad basadas en la experiencia u otra información.

Cuando al realizar una serie de medidas de una misma magnitud se obtienen los mismos resultados, no se puede concluir que la incertidumbre sea cero; lo que sucede es que los errores quedan ocultos ya que son menores que la incertidumbre asociada al aparato de medición.

Existen una serie de términos relacionados con la incertidumbre de medida como son error, precisión, exactitud, repetibilidad, reproducibilidad, etc.

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C., J. and R., M. (2014). APUNTES DE INGENIERIA MECANICA.

[imagen] http://apuntes-ing-mecanica.blogspot.mx/2014/01/acerca-del-blog.html 

[Acceso 22 nov. 2017]

Desarrollo de la practica

Material:

1 Probeta

1Flexometro

1Calibrador Vernier metalico

1Disco de madera

1Tornillo micrométrico

1Cilindro de aluminio

1Regla de manera de 1m

1 Transportador

1Disco de madera

1Regla de 30cm

1 Hoja milimetrica

1Regla de madera de bordes  gruesos

Desarrollo

I.- INCERTIDUMBRE ABSOLUTA Y PRECISION

Se mide la longitud de ancho y largo de la mesa de trabajo con 2 instrumentos diferentes

Se midió con la regla de 1m y con el flexómetro.

Obtenga la incertidumbre absoluta para dichas medidas y calculé la precisión correspondiente.

Con la regla de ancho fue 1[m], y de largo fue 2[m] con 42[cm]

Con el flexometro fue 1[m] de ancho, y 240 [cm] de largo

Para sacar la incertidumbre absoluta:

Se resta las medidas

(242-240) =2

Y se divide cada medida por 2:

(240/2) =120

(242/2) =121

Se vuelve a restar

(121-120)=1 →esta es  la incertidumbre  absoluta.

Interprete el significado de los resultados obtenidos.

El error absoluto fue de 1 [cm], lo que se entiende que el error de medición fue pequeño

II.Propagación de la incertidumbre

Con el flexómetro se midió el diámetro de un disco de madera el cual midió 4[cm]

Se calculó el área de la circunferencia del disco teóricamente.

Área de circulo =(Pi*r2)

Área= (3.1416*2^2)

Área= 12.5664cm

OBTENGA EL AREA DEL DISCO DIBUJANDOLO EN PAPEL MILIMETRICO, Y SACAMOS SU AREA EXPERIMENTAL

Diámetro =4.15cm

Área de circulo =(Pi*r2)

Área= (3.1416*2.075902)

Área= 13.50888cm

DETERMINAR LA PRECISION DE AMBOS EXPERIMENTOS

Precisión=(AE)-(AT)

AT=Área teórica

AE=Área experimental

Precisión= (13.50888-12.5664)

Precisión= 0.94248cm

INTERPRETACION DE RESULTADOS

Dado que las mediciones, incertidumbres y presiones fueron diferentes, se interpretó que la causa fue que se usaron diferentes instrumentos para sacar cada una.

B.- INCERTIDUMBRE RELATIVA EN FUNCIÓN DE 2 O MÁS VARIABLES

Se mide el volumen de un cilindro con ayuda de una probeta (Volumen experimental)

Llenamos la probeta a 70 [ml]

Al momento de poner el cilindro en la probeta con agua de 70[ml] subió a 76[ml], lo que nos queda que el volumen es de 6cm. (Medición Directa)

Después se midió el diámetro y la altura del cilindro, calculando su volumen teórico.

Datos

Calculo:

INCERTIDUMBRE RELATIVA

En esta parte se calcula la incertidumbre relativa de ambas mediciones (directa o indirecta)

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Fórmula para la incertidumbre relativa

Incertidumbre Relativa=0.5/valor calculado

Tomamos los datos del volumen del cilindro

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