Incertidumbre Experimental, Precisión Y Exactitud

Objetivos

* Calcular la incertidumbre de las mediciones experimentales.
* Identificar las diferencias entre precisión y exactitud en los resultados de los experimentos.
* Definir las cifras significativas mediante cálculos.
* Identificar los posibles errores que se pueden tener durante el experimento.

Introducción

Para esta práctica utilizaremos los conceptos de precisión,exactitud, incertidumbre experimental y cifras significativas, por lo tanto, empezaremos definiendo cada una.

Se conoce como precisión a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como unafunción de ella.

Es un parámetro relevante, especialmente en la investigación de fenómenos físicos, ámbito en el cual los resultados se expresan como un número más una indicación del error máximo estimado para la magnitud. Es decir, se indica una zona dentro de la cual está comprendido el verdadero valor de la magnitud.

Exactitud se refiere a que tan cerca del valor real se encuentra elvalor medido. Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.

La incertidumbre experimental es una medida utilizada para saber cuanto nos acercamos al valor real de lo que estamos midiendo. Es un concepto necesario en laboratorios y en las áreas de ingeniería ya que los cálculos que se hacenvarían según los resultados de los experimentos, los cuales al estar afectados por diversos factores cambiantes como el aire, las vibraciones, irregularidades de terreno, luz, apreciación, entre otros, presentan ligeros cambios en cada repetición del experimento por lo que se utiliza la incertidumbre para reportar estas pequeñas inconsistencias.

Las cifras significativas son los dígitos de unnúmero que consideramos no nulos. Estas siguen una serie de normas:

* Son significativos todos los dígitos distintos de cero.
* Los ceros situados entre dos cifras significativas son significativos.
* Los ceros a la izquierda de la primera cifra significativa no lo son.
* Para números mayores que 1, los ceros a la derecha de la coma son significativos.
* Para números sinpunto decimal, los ceros posteriores a la última cifra distinta de cero pueden o no considerarse significativos. Así, para el número 70 podríamos considerar una o dos cifras significativas. Esta ambigüedad se evita utilizando la notación científica.

Materiales

Experimento 1: Experimento 2: Experimento 3:
Una diana.Una regla graduada de 30 cm. Un cronómetro.
Una hoja de papel carbón.
Una canica.
Un flexómetro.

Experimento 4:
Un cilindro.
Un vernier.

Procedimientos

* Experimento 1
El primer experimento tuvo como objetivo medir tanto la precisión como la exactitud de los integrantes del equipo en una prueba. Tomamos el papel carbón y lo adherimos alpiso del laboratorio. Después pegamos encima de la hoja de carbón la hoja con la imagen de la diana, de esta manera al caer la canica sobre ella crea presión sobre la hoja de carbón por igual y deja una marca sobre la diana.
A continuación medimos con el flexómetro la altura desde donde se dejo caer la canica, en este caso 1.77m, posteriormente se dejo caer la canica desde la altura mencionadaocho veces por cada integrante (16 veces en total), cuatro de frente y otros cuatro de espaldas.
Al finalizar retiramos la diana para analizar los resultados del experimento.

* Experimento 2
El fin de este experimento era medir el tiempo de reacción del otro compañero. Para esto empleamos la regla de 30 centímetros, la cual era sujetada por uno de los integrantes mientras que el otro...