REPORTE DE LABORATORIO: MEDICIÓN E INCERTIDUMBRE

REPORTE DE LABORATORIO: MEDICIÓN E INCERTIDUMBRE

OBJETIVOS:

• Efectuar mediciones directas y mediciones indirectas.
• Aplicar el cálculo de errores a mediciones directas e indirectas.

1. Marco teórico

Una medición es el resultado de una operación humana de observación mediante la cual se compara una magnitud con un patrón de referencia. La metrología es la ciencia que se encarga de describir ordenadamente el trabajo asociado a la medición. La metrología es la ciencia que trata de las medidas, de los sistemas de unidades adoptados y de los instrumentos utilizados para actualizarlas e interpretarlas. Comprende también las determinaciones experimentales y teóricas en cualquier campo de la ciencia y la tecnología; a cualquier nivel de incertidumbre.

Patrón: Medida materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad, o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia.

Cantidad: Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia que puede ser distinguido cualitativa y determinado cuantitativamente.

Medición directa: Cuando el valor de la magnitud que busca el experimentador se puede ubicar directamente en el instrumento de medida.

Medición indirecta: Cuando el valor de la magnitud se obtiene midiendo los valores de otras magnitudes relacionadas con aquella mediante alguna fórmula o ley física.

Sensibilidad: La mínima que el mide el instrumento de medida

Incertidumbre: Parámetro asociado con el resultado de una medición que caracteriza la dispersión de los valores, que razonablemente pudiera ser atribuido al mesurando.

Aun cuando se hayan evaluado y corregido todas las componentes del error, siempre persiste una incertidumbre de la confiabilidad del resultado declarado; es decir, se duda que el resultado de la medida represente adecuadamente el valor de la cantidad que se midió. Por esta razón se introduce el concepto de incertidumbre como un atributo cuantificable.

Cuando se realizan mediciones, de alguna manera se duda de la validez de la medición. La diferencia entre el valor de la medición y el valor verdadero del parámetro que se está midiendo (mesurando)se conoce como error de medición.

Es el estudio y evaluación de las incertidumbres a las que están sujetas todas las medidas, por muy cuidadosas y científicas que sean.

Las dos principales funciones del análisis de errores es permitir a los científicos estimar el tamaño de las incertidumbres y ayudar a los científicos a reducir las incertidumbres cuando sea necesario.

El error en la medición científica significa la inevitable incertidumbre que asiste a todas las mediciones. Como tal, los errores no son equivocaciones.

Instrumento analógico: Son aquellos con los cuales sólo podemos medir magnitudes o valores que varían con el tiempo en forma continua, como la distancia, la temperatura, la velocidad, entre otras, A su vez es la mitad de la sensibilidad. Ejemplo el instrumento vernier o una regla T.

Instrumento digital: Es numéricamente igual a la sensibilidad. Ejemplo una balanza que mide en gramos o un termómetro.

1. Datos experimentales

Tabla 1: Dimensiones del cilindro

1. Procesamiento de datos

Medidas directas:

Diámetro (D): 0.05 / 2 = 0.025

Altura (h): 0.05 / 2 = 0.025

Masa (m): 0.01 / 2 = 0.005

Medidas indirectas:

Volumen (V): (π. D2. h) / 4

Medición Indirecta: Volumen de un cilindro

1. Volumen [pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

 b) Error absoluto del Volumen: [pic 7]

[pic 8]

64789,64492  [pic 9][pic 10]

 [pic 11]

c) Error relativo:   [pic 12]

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[pic 14]

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d) Error relativo porcentual:        

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