informe


MEDICIONES Y TEORIA DE ERRORES

I. OBJETIVOS
I.1. Utilizar instrumentos de precisión, tales como el vernier, micrómetro y cronómetro, etc. en mediciones directas e indirectas.
I.2. aplicar la Teoría de Errores en las mediciones de diversas magnitudes físicas realizadas en el laboratorio.

II. MATERIALES
II.1. Una regla graduada (± 0.5 mm)
II.2. Un vernier (pie de rey) de sensibilidadde 0.05 mm.
II.3. Un micrómetro de sensibilidad 0.01 mm.
II.4. Un cronómetro de sensibilidad 0.01 s.
II.5. Una loseta cuadrada
II.6. Un cilindro sólido
II.7. Un paralelepípedo
II.8. Un equipo de péndulo simple
II.9. Una balanza (± 0.1 gr.)

III. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL

Cuando un observador desea medir una magnitud física con precisión, comienza a enfrentarse con la posibilidad decometer una serie de errores debido a la observación y a la experimentación, errores que no permitirán determinar el valor exacto de la magnitud medida. Ello se debe:

La agudeza de los sentidos humanos tiene un límite.
A que toda medida esta sujeta a influencias involuntarias no controlables y que varían con el tiempo.
Por lo tanto, es tarea fundamental del observador seleccionar una técnicaapropiada para realizar una medición, reduciendo al mínimo los errores.



III.1. Medición

Es el proceso de cuantificar nuestra experiencia del mundo exterior. El proceso de cuantificación trae como consigo la comparación con alguna cantidad de referencia (unidad de medida).

III.2. Clases de medidas
III.2.1. Medidas Directas
Son el resultado de la comparación directa de una magnituddesconocida con otra considerada como patrón, que generalmente se realiza con la ayuda de instrumentos.
III.2.2. Medidas Indirectas
Son el resultado del cálculo de una magnitud como una función de una o más medidas directas.
III.3. Error en una Medición
Llámese error a:
La diferencia que se obtiene de una medición y el “valor verdadero”
La incertidumbre estimada de un valor medido ocalculado, la que puede ser expresada mediante la desviación estándar.
III.4. Clases de Errores
III.4.1. Errores Casuales o Accidentales
Son aquellos que se presentan a cada instante en la medición de cualquier magnitud física, siendo imposible determinar la causa de estos errores, pueden ser:
De apreciación o juicio
De condiciones de trabajo
De factor de definición
III.4.2. Errores SistemáticosSon aquellos que se repiten constantemente en el transcurso del tiempo, o bien durante una serie particular de medidas; pueden ser:
Debido a la mala calibración de los instrumentos
Debido a las condiciones experimentales no adecuadas
Debido al uso de técnicas imperfectas
Debido al uso de fórmulas incorrectas
Debido al uso de teorías incorrectas
III.5. Cálculo de Errores para Medidas DirectasIII.5.1. Tratamiento Estadístico.
En la medición de una magnitud fisica “a”, supongamos lo siguiente:
a. Se ha tenido en cuenta en eliminar los errores sistemáticos, es decir las medidas son exactas.
b. Solo existen errores aleatorios o casuales de modo que las medidas son precisas.
c. Las mediciones se repiten n ≥10 veces, siguiendo el mismo proceso, con los mismos instrumentos,obteniéndose distintas lecturas.
d. Para determinar el valor verdadero de la magnitud “a” a partir de las lecturas, se toma como el mejor valor de la magnitud a su valor promedio “ā” , dado por:

..................................... (1)


e. El error cuadratico medio de una serie de medidas de la magnitud ”a” se obtiene mediante la ecuación:
μ = ± Σ (ai - ā)2.............................................. (2)
n-1

De donde “n” es el numero de medidas y (ai - ā) es el error aparente de la cantidad “a”.
f. Si luego de calculado “μ” se tiene que alguna de las lecturas, esta fuera del intervalo: ā - 3μ ≤ ai ≤ ā + 3μ , esa lectura no es confiable y debe ser eliminado. En esta situación se procede nuevamente a hacer los cálculos utilizando el número...