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Mediciones y errores. Laboratorio de física




Partes: 1, 2

  1. Introducción
  2. Marco teórico
  3. Tratamiento de errores experimentales
  4. Marco experimental

Introducción

Siempre es importante medir pues siempre se busca conocer las dimensiones de objetos y entre objetos para el estudio de muchas áreas de aplicación .en esta sesión se tratara el tema de mediciones en el cual se trata el tema de errores el cual ayuda a conocer el error que existe cuando se está efectuando una medición a un determinado objeto para esto el estudiante aplicara formulas para hallar este error de medición, en las cuales se utilizaran una serie de registros de mediciones

los cuales son tomados con instrumentos que el estudiante manipulara en el laboratorio previo conocimiento básico de su utilización.

OBJETIVOS

  • Conocer y hallar el error de ciertas mediciones hechas en el laboratorio.

  • Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida, e interpretar sus lecturas mínimas.

  • Explicar el grado de precisión y propagación de incertidumbres en los procesos de mediciones.

Marco teórico

La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica.

Para profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocer que es medir por tanto no haremos la siguiente pregunta:

¿Qué es medir?, Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico.

Hay dos tipos de mediciones:

  • a. Medida Directa:

El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida.

  • b. Medida Indirecta :

Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas, que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas .Debido a esto se agrupan en dos clases:

ERROR EN LAS MEDICIONES DIRECTAS

ERRORES SISTEMÁTICOS:

Son los errores relacionados con la destreza del operador

  • ERROR DE PARALAJE ( EP ), este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición.

  • ERRORES AMBIENTALES Y FISICOS (Ef), al cambiar las condiciones climáticas, éstas afectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación, resistividad, conductividad, etc.

También se incluyen como errores sistemáticos, los errores de cálculo, los errores en la adquisición automática de datos y otros.

La mayoría de los errores sistemáticos se corrigen, se minimizan o se toleran; su manejo en todo caso depende de la habilidad del experimentador.

ERRORES DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN:

Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición:

  • ERROR DE LECTURA MINIMA ( ELM), Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento.

Ejemplo: lectura mínima de 1/25 mm

Elm = ½ (1/25mm)= 0,02 mm

  • ERROR DE CERO (E0), es el error propiamente de los instrumentos no calibrados.

Ejemplo: cuando se tiene que las escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se verá que se encuentra desviada hacia un lado del cero de la escala. Si esta desviación fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura minima, entonces

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ERRORES ALEATORIOS:

Son los errores relacionados en interaccion con el medio ambiente, con el sistema en estudio, aparecen aún cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente minimizados, balanceadas o corregidas.

Los errores aleatorios se cuantifican por étodos estadísticos. Si se toma n- mediciones de una magnitud física x, siendo las lecturas x1, x2, x3,…,xn ; el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el promedio de la siguiente manera.

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Tratamiento de errores experimentales

ERROR ABSOLUTO: Se obtiene de la suma de los errores del instrumento y el aleatorio.

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Comparando el valor experimental, con el valor que figura en las tablas (Handbook) al cual llamaremos valor teórico, se tiene otra medida que se conoce como error experimental relativo.

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