Guia De Laboratorio N 1

Guía de laboratorio de
Física I
Facultad de Ingeniería
Carrera: Ingeniería
Civil.
Laboratorio N° 1. Teoría de errores y medición
Experiencia 1. Medición y error experimental (incertidumbre)
1. Objetivos


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Enseñar al alumno el uso correcto de instrumentos de medida como el pie de rey,
micrómetro y balanza para que sea capaz de realizar medidas considerando la
precisión de los instrumentos yusar la teoría de errores en cada uno de los
cálculos de las magnitudes físicas presentes.
Determinar la incertidumbre en este proceso de medición.
Determinar la curva de distribución normal en un proceso de medición,
correspondiente al número de pallares que caben en un puñado normal.

2. Instrumentos
2.1 Balanza digital

2.2 Vernier o Pie de rey

3. Materiales.
 Una bolsa de pallares
 Doshojas de papel milimetrado
 Un tazón de plástico de
capacidad media.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO
Medir es comparar cuántas veces existe la unidad patrón en una magnitud física que se
desea medir, por ejemplo si el largo de la pizarra es 3,50 m, entonces se dice que en esta
longitud existe 3,50 veces la unidad patrón (1 metro patrón). El resultado de una medición,
es una cantidad cuya magnitud dice cuántomayor o menor es la cantidad desconocida
respecto de la unidad patrón correspondiente. El valor obtenido va acompañado de la
unidad respectiva dada en un sistema de unidades perteneciente a cualquier sistema de
unidades como: CGS, MKS, inglés, técnico, sistema internacional (SI). Haremos uso del
Sistema Internacional porque es requisito para cumplir los estándares internacionales de
pesos ymedidas.
Ejemplo:


La distancia entre Lima y Callao es Ancón es de 10 000 m (Unidad de longitud)



Un vehículo con rapidez de 5 m/s recorre 100 m en 20 s (unidad de tiempo)



La masa de un ladrillo King Kong de 18 huecos es de 2,7 Kg (unidad de masa)



La temperatura de la ciudad de Lima en un día particular es de 296 °K (unidad de
temperatura).

Cuando se realiza una medición de la magnitud deuna cantidad física es imposible que
el resultado de esta medición sea exacto, como quisiéramos. Por ejemplo, si medimos
con una regla de madera el largo de la guía de este laboratorio (papel bond, formato A4),
no es exactamente 29,40 cm, sino que hay que incluir una incertidumbre de lectura sobre
este valor que corresponde al instrumento de medida que se está usando, entonces para
nuestro casola lectura correcta debe ser 29,40 ± 0,05 (cm), donde el valor de 0,05 cm
corresponde a la incertidumbre de lectura de la regla de madera.

Ejemplo: Si se desea medir con una regla de plástico el largo de la pantalla de un celular,
se realiza la acción siguiente:

TIPOS DE MEDICIÓN
Se consideran dos tipos de medición: directa e indirecta.


Medición directa: El valor de la cantidad desconocida esobtenido visualmente
por comparación con una unidad conocida (patrón).



Medición indirecta: El valor de la cantidad es el resultado obtenido de la
aplicación de fórmulas matemáticas que vinculan una o más medidas directas. Los
valores de las mediciones realizadas en las mismas condiciones suelen presentar
fluctuaciones en un entorno o intervalo de valores. Como sabemos, estas
diferenciasindican la imposibilidad de tener una medida exacta. Las mediciones
realizadas suelen ser tratadas estadísticamente mediante la Teoría de la Medición,
donde se incluye la teoría de errores. Los errores pueden ser sistemáticos y
aleatorios.

ERRORES SISTEMÁTICOS (ES)
Los errores sistemáticos están relacionados con la destreza del operador, la técnica
utilizada, la operatividad defectuosa de uninstrumento, los métodos de cálculo o
redondeo. Estos pueden ser: de paralaje, ambientales y físicos, de adquisición de datos,
de cálculo, etc.
Error de paralaje (EP). Es un error sistemático asociado con el operador. Este error tiene
que ver con una postura inadecuada que toma el operador al realizar la lectura de la
medición.
“La postura correcta del observador debe ser tal que su línea de visión sea...