Fisica

Práctica No. 1

TEORÍA DE ERRORES

Objetivos:

• El alumno concluirá que existen errores en las mediciones, diferenciando los errores sistemáticos de los errores accidentales.
• En un conjunto de mediciones determinará el valor mas probable, asignándole la incertidumbre, a las mediciones indirectas.
• Explicará el concepto de cifras significativas

Introducción Teórica:El progreso de la ciencia y de la ingeniería está íntimamente ligado a los avances en el arte de medir. Es por esto que un ingeniero debe estar familiarizado, tanto con métodos de medición, como con las técnicas de análisis para la interpretación de los datos experimentales.

En la ingeniería existe una amplia gama de técnicas de medición y experimentos que pueden variar; desde la burda medicióndel peso de un objeto, hasta el efectuar algunas mediciones precisas del diámetro del protón. Ya que el rango de experimentos es tan amplio, la preparación del ingeniero en el campo experimental debe ser diversa para poder enfrentarse a las diferentes situaciones experimentales.

También es necesario que el ingeniero conozca que es lo que busca, antes de realizar sus experimentos, pues elobjetivo del experimento definirá el grado de exactitud de las mediciones y justificará los gastos, así como los recursos humanos necesarios.

Al ingeniero no sólo le debe interesar la medición de variables físicas sino también su control. La eficacia del control está íntimamente relacionada con la exactitud de la medición; por lo tanto es necesario tener un buen conocimiento de las técnicas demedición para efectuar el diseño de sistemas de control.

Para que los datos experimentales tengan máxima significación, no es suficiente que se realicen mediciones hábiles sobre las variables, sino que, además, se debe precisar el grado de exactitud y la precisión con que se han medido. Para especificar la exactitud y la precisión, deben conocerse las limitaciones de los instrumentos; así comotambién se debe tener en cuenta los posibles errores sistemáticos y accidentales que puedan ocurrir en la obtención de los datos experimentales.

Con frecuencia el ingeniero se avoca a un programa experimental sin tener una metodología previa, lo cual puede ocasionar que los datos se recopilen al azar, por lo que muchos de éstos no servirán por tener poco valor correlativo, originando pérdidas detiempo y dinero

Por todo lo anterior, el ingeniero debe familiarizarse con el manejo de técnicas estadísticas para poder analizar adecuadamente sus datos; por medio de dichas técnicas es posible estimar los errores esperados y las desviaciones sobre mediciones.

La tarea de determinar el error de una magnitud, medida en la práctica, no es sencilla; ya que en el resultado de la medición influyenuna gran diversidad de factores que, en cualquier experimento concreto, es imposible analizar e indicar debido a que el conocimiento de las leyes de los procesos que acompañan la propia medición es limitado.

Por eso el valor real del error de la magnitud medida, en cualquier etapa del desarrollo de la técnica experimental y de la metódica de medición, permanece desconocido. Cada medicióninvolucra un error, que puede ser grande o pequeño, pero que debe considerarse en el diseño de experimentos.

De aquí que el objetivo de la teoría de errores puede ser sólo la estimación del error en las mediciones. El grado de certeza de esa estimación depende de la cantidad de factores que se han tenido en cuenta en el experimento concreto dado y que influyen sobre el resultado de las mediciones.El avance en la ingeniería es dependiente del continuo mejoramiento en la precisión y exactitud de las mediciones de las variables de longitud, masa, tiempo, temperatura, presión y combinaciones de ellas, pues se requieren cada vez más un control más fino y eficiente de los procesos industriales, para competir con éxito en el mercado. Similarmente muchas industrias están controlando nuevas...