Termodinamica

I) VALOR DE UNA MEDICION Y SU INCERTIDUMBRE:

OBJETIVOS

• Determinar la curva de distribución normal en un proceso de medición, correspondiente al número de fríjoles que caben en un puñado normal.

• Determinar la incertidumbre en este proceso de medición.

EQUIPO Y MATERIALES

• Un tazón de frijoles

• Dos hojas de papel milimetrado

• Un tazón mediano de plástico

FUNDAMENTOS TEORICOS

MEDICIÓN

La medición hace referencia a una serie de operaciones cuyo objetivo es determinar el valor de una magnitud ó cantidad. También la podemos definir como el proceso por el cual obtenemos la medida cuantitativa de una magnitud física.

INCERTIDUMBRE

Por lo general en la mayoría de situaciones de la vida real no se tiene un valor convencionalmente verdadero contra el cual comparar el resultado de una medición. Es en este tipo de circunstancias, donde la incertidumbre se constituye en el parámetro más apropiado para evaluar la calidad de una medida. La incertidumbre es un parámetro que establece un intervalo de los valores que también podrían haberse obtenido durante la medición, debemos entenderlo como un intervalo de confianza para la medición.

En esta primera parte básicamente usaremos como instrumento para estimar la calidad de la medición a la desviación estándar, la desviación estándar es una medida del grado de dispersión de los datos del valor promedio.

Una desviación estándar grande indica que los puntos están lejos de la media y una desviación pequeña indica que los datos están agrupados cerca de la media. El estadístico que estima la varianza de una población la mostramos a continuación.

Por la formulación de la varianza podemos pasar a obtener la desviación estándar, tomando la raíz cuadrada positiva de la varianza.

Además, existen dos maneras de cuantificar el error de la medida:

 Error absoluto

Error total que se produce al medir una magnitud.

 Error relativo

Es el producido por la unidad de medición utilizada. Se expresa en porcentaje y nos indica el grado de precisión y de exactitud de la medición.

Matemáticamente tenemos las expresiones:

MEDIA ARITMÉTICA

En esta parte de la experiencia hacemos uso de cálculos usando el promedio de la cantidad de frijoles, por ello decidimos ser rigurosos con este instrumento, el cual definimos de esta manera:

Dados los números a1, a2,..., an, la media aritmética será igual a:

PROBABILIDAD

Instrumento usado constantemente al extraer los puñados de frijoles. Lo usamos de esta manera:

La probabilidad de que al extraer un puñado este sea de clase (n,r)

PROCEDIMIENTO

Depositar los frijoles en el tazón. Coja un puñado de frijoles del recipiente una y otra vez hasta lograr un puñado normal. Después coja un puñado normal y cuente el número de granos obtenidos. Apunte el resultado y repite la operación, por lo menos 100 veces, llenando una tabla.

II) MEDICION Y PROPAGACION DE LAS INCERTIDUMBRES:

OBJETIVOS

• Expresar los errores al medir directamente longitudes con escalas en milímetros y en 1/20 de milímetro.

• Determinar magnitudes derivadas o indirectas, calculando la propagación de las incertidumbres.

EQUIPO Y MATERIALES

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