Teoria De Errores Fisica

TEORIA DE ERRORES Y AJUSTE DE CURVAS

INTRODUCCIÓN

En este informe de laboratorio, presentamos los conocimientos que hemos captado de parte de las indicaciones que nos dio el profesor, complementando con algunas bibliografías. En el tema de medición se utilizó los siguientes instrumentos como: vernier, regla, micrómetro y la balanza, para el tema de la teoría de errores.

Las mediciones obtenidas en un trabajo experimental se necesita de un trabajo muy delicado, por tanto es fundamental ver carácter de las medidas, la variación de ellos, los sistemas de las unidades, los tipos de errores que se comete en cada vez que se mide. Luego los resultados obtenidas ordenar en la tabla de valores y graficarlas, estableciendo una relación entre las variables que por ende permite obtener un acercamiento a una medida más exacta.

I TÍTULO: MEDICIONES Y TEORÍA DE ERRORES

II. OBJETIVOS:

1. Identificar las fuentes de error.

2. Determinar el verdadero valor de magnitudes físicas medidas directa e indirectamente.

3. Familiarizarse con equipos de medición de laboratorio.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO.

Las magnitudes físicas son determinadas, generalmente, experimentalmente por medidas o combinación de medidas las cuales tienen una inseguridad o incertidumbre intrínseca debido a muchos factores.

Definiciones fundamentales.

a. Error de medida.- Es ladiferencia entre el valor obtenido en un proceso de medición y el valor verdadero de la magnitud que se mide.

b. Verdadero valor de una magnitud: Es el valor que se obtendría utilizando técnicas, muestras e instrumentos perfectos.

x=x±∆x

c. Valor medio o valor promedio: Es la medida aritmética de una serie de medidas.

d. Desviación estándar de la media(σn): Es una medida de la dispersión de una serie de medidas y se define por:

Errores sistemáticos teóricos: Son aquellos que están relacionados con las ecuaciones o expresiones matemáticas que se usan en el diseño o calibración de los instrumentos. Por ejemplo para el caso de una regla patrón, vernier, micrómetro, balanza el error estimado es la mitad de la lectura mínimo del instrumento.

Errores estadísticos: Cuando se realizan varias mediciones de una magnitud física, los valores obtenidos generalmente no son iguales y difieren ligeramente entre ellos, debido a muchos factores.

Cuando se realizan n mediciones de una magnitud física x generalmente obtenemos lectura diferente; luego el valor estimado o más probable x esta dado por el valor medio de las n mediciones. Asumimos el error estimado como la desviación estándar de la media.

Error absoluto y error relativo

El error relativo se define como el cociente entre el error absoluto y el valor medio. Es decir: E.R. =∆XX

Error estadístico

Este error es el que se genera al realizar dos o más mediciones de una magnitud física. El Error estadístico se puede calcular al igual que la desviación estándar.

E.P= ∆XX.100%

Combinación de errores sistemáticos y estadísticos.

σ=(∆x₁)2+(σₑ)2

IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS

* Una regla.

* Un calibrador vernier

* Un micrómetro

* Una balanza

* Una pieza cilíndrica

* Un paralelepípedo

* Placa metálica

Regla.

La regla métrica común está graduada en milímetros y, de acuerdo con lo que hemos dicho anteriormente, permite la lectura de longitudes con una incertidumbre no mayor de ±0.5 mm. Sin embargo, como al usarla necesitamos colocar su cero en el punto inicial de la distancia, o longitud, que queremos medir para luego leer el otro extremo, en realidad hacemos dos lecturas. Esto implica que la incertidumbre total es el doble de ±0.5 mm Las afirmaciones anteriores implican que las lecturas son hechas considerando que los errores sistemáticos son cero. El instructor del curso de. Laboratorio explicará a la clase lo que son los errores sistemáticos.

b) vernier

El funcionamiento del vernier es un poco más complicado que el de una regla aunque el instrumento es muy elegante y permite medir fracciones de las divisiones más pequeñas de una escala dada. Su uso es común en una gran cantidad de instrumentos de precisión.

c) micrómetro

Otro instrumento que sirve para medir longitudes pequeñas es el micrómetro.

El micrómetro funciona mediante un tornillo cuyo paso es tal que una vuelta produce un avance de medio milímetro (0.5 mm). El cilindro, a su vez, tiene una escala graduada en 50 divisiones, cada una igual a 0.01 mm. Esto significa que la incertidumbre en la lectura de la escala del micrómetro es de ±0.005 mm, es decir, diez veces menor que la del vernier. El barril, sobre el cual gira el cilindro, tiene una escala graduada en divisiones de 0.5 mm. Notamos que esta escala tiene divisiones en la parte superior y en la inferior de la línea de referencia horizontal. Las divisiones de la parte superior señalan los milímetros mientras que, las de la inferior y lo medios milímetros.

d) La balanza

Es un instrumento utilizado para medir las masas de los cuerpos.

La balanza clásica se compone de una barra metálica llamada cruz, provista de tres prismas de acero llamados cuchillos. Sobre las aristas de los cuchillos de las extremidades se cuelgan los platillos. El central descansa sobre una columna vertical.

e) Bloque metálico

Los elementos metálicos situados en la tabla periódica junto a los metaloides (o semimetales), dentro del bloque se distinguen de los metales de otros bloques de la tabla; en algunos casos son denominados "otros metales". Tienden a ser

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