Instrumentos de medicion y propagación de incertezas
Páginas: 9 (2034 palabras)
Publicado: 1 de septiembre de 2014
PRACTICA #1
USO DE INSTRUMENTOS DE MEDICION Y PROPAGACIOÓN DE INCERTEZAS.
I. RESUMEN
La práctica no.1 del laboratorio de física I se establecieron como objetivos: Calcular el error estadístico en mediciones, utilizar correctamente diversos instrumentos de medición le longitud, masa y tiempo y propagar incertezas correctamente. Esto fue posible utilizando una balanza,5 masas de 50g aprox., una regla de madera de 30cm, una arandela o roldana y un cronómetro.
Se inició haciendo uso de la balanza pasa determinar el peso de cada una de las masas de forma individual y se calculó la fuerza multiplicando la masa en kg por la gravedad (9.8m/s2) anotando cada uno de los resultados. Seguidamente, se tomó la medida del diámetro externo, diámetro interno y del espesorde la arandela con la regla de madera, y se utilizó el mismo procedimiento con el vernier y se anotaron los resultados en una tabla comparativa. Luego de esto, la masa de la roldana se midió con la balanza y se calculó la densidad de la misma utilizando las expresiones indicadas por el instructor, tomando en cuenta las medidas hechas con el calibrador Vernier y se calculó así también la incerteza.Posteriormente, con un cronómetro se midió el tiempo que tarda la arandela en caer desde el borde de la mesa al suelo cinco veces seguidas, anotando sus resultados y obteniendo un promedio para calcular la incerteza del tiempo promedio utilizando la desviación estándar de la medida. Después del procedimiento se llegó a 3 conclusiones: 1) El calibrador Vernier, comparado con la regla, es máspreciso y exacto porque su incerteza es menor. 2) Los resultados de la balanza y los valores que aparecen marcados en las masas son distintos porque existe siempre un margen de error tanto al producirlo como al medir su peso. 3) Al hacer mediciones se debe tomar en cuenta la desviación de los errores de medición.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
INSTRUMENTOS DEMEDICION:
La elección de un instrumento de medición depende de la precisión requerida y de las condiciones físicas que rodean la medición. Para los usos prácticos, la opción más básica es con frecuencia el escalímetro o una regla. Esta regla tiene a menudo la precisión suficiente cuando se desea medir longitudes fácilmente accesibles.
Para medir diámetros interiores y exteriores se utilizancalibradores. El calibrador mismo no se puede leer en forma directa; por tanto, tiene que acoplarse a una regla o a un medidor tipo estándar.
La máxima precisión posible con una regla se determina por el tamaño de la graduación más pequeña, y es del orden de 0.01in o de 0.1mm. Si se desea mayor precisión, el físico se sirve muchas veces de un calibrador micrométrico estándar o un calibradorVernier. Dichos instrumentos tienen escalas deslizantes que permiten efectuar mediciones muy precisas. Los calibradores micrométricos permiten medir hasta diezmilésimas de pulgada (0.002mm), y los calibradores Vernier sirven para medir con una precisión de 0.001in o 0.002mm.
La profundidad de orificios ciegos, ranuras y huecos se mide generalmente con un micrómetro de profundidad.
TIPOSDE ERRORES DE MEDICION:
En las medidas influyen tres tipos de errores; 1) Sistemáticos o determinados. 2) De método. 3) Personales o humanos.
- Errores de Instrumento: Se deben al instrumento de medida que se emplea. Pueden deberse por calibraciones, deformaciones, defecto de fabricación, entre otros.
- Errores de Método: Se deben por emplear un método inadecuado como por ejemplo medir conun instrumento incorrecto.
-Errores Personales o Humanos: En muchas mediciones es necesaria la apreciación personal. Por ejemplo, al estimar la posición de una aguja entre dos divisiones de una escala.
Errores aleatorios o indeterminados: Son aquellos que afectan la precisión de una medición. Son tan pequeños que no pueden detectarse. Entre ellos; leves cambios de temperatura, vibraciones,...
USO DE INSTRUMENTOS DE MEDICION Y PROPAGACIOÓN DE INCERTEZAS.
I. RESUMEN
La práctica no.1 del laboratorio de física I se establecieron como objetivos: Calcular el error estadístico en mediciones, utilizar correctamente diversos instrumentos de medición le longitud, masa y tiempo y propagar incertezas correctamente. Esto fue posible utilizando una balanza,5 masas de 50g aprox., una regla de madera de 30cm, una arandela o roldana y un cronómetro.
Se inició haciendo uso de la balanza pasa determinar el peso de cada una de las masas de forma individual y se calculó la fuerza multiplicando la masa en kg por la gravedad (9.8m/s2) anotando cada uno de los resultados. Seguidamente, se tomó la medida del diámetro externo, diámetro interno y del espesorde la arandela con la regla de madera, y se utilizó el mismo procedimiento con el vernier y se anotaron los resultados en una tabla comparativa. Luego de esto, la masa de la roldana se midió con la balanza y se calculó la densidad de la misma utilizando las expresiones indicadas por el instructor, tomando en cuenta las medidas hechas con el calibrador Vernier y se calculó así también la incerteza.Posteriormente, con un cronómetro se midió el tiempo que tarda la arandela en caer desde el borde de la mesa al suelo cinco veces seguidas, anotando sus resultados y obteniendo un promedio para calcular la incerteza del tiempo promedio utilizando la desviación estándar de la medida. Después del procedimiento se llegó a 3 conclusiones: 1) El calibrador Vernier, comparado con la regla, es máspreciso y exacto porque su incerteza es menor. 2) Los resultados de la balanza y los valores que aparecen marcados en las masas son distintos porque existe siempre un margen de error tanto al producirlo como al medir su peso. 3) Al hacer mediciones se debe tomar en cuenta la desviación de los errores de medición.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
INSTRUMENTOS DEMEDICION:
La elección de un instrumento de medición depende de la precisión requerida y de las condiciones físicas que rodean la medición. Para los usos prácticos, la opción más básica es con frecuencia el escalímetro o una regla. Esta regla tiene a menudo la precisión suficiente cuando se desea medir longitudes fácilmente accesibles.
Para medir diámetros interiores y exteriores se utilizancalibradores. El calibrador mismo no se puede leer en forma directa; por tanto, tiene que acoplarse a una regla o a un medidor tipo estándar.
La máxima precisión posible con una regla se determina por el tamaño de la graduación más pequeña, y es del orden de 0.01in o de 0.1mm. Si se desea mayor precisión, el físico se sirve muchas veces de un calibrador micrométrico estándar o un calibradorVernier. Dichos instrumentos tienen escalas deslizantes que permiten efectuar mediciones muy precisas. Los calibradores micrométricos permiten medir hasta diezmilésimas de pulgada (0.002mm), y los calibradores Vernier sirven para medir con una precisión de 0.001in o 0.002mm.
La profundidad de orificios ciegos, ranuras y huecos se mide generalmente con un micrómetro de profundidad.
TIPOSDE ERRORES DE MEDICION:
En las medidas influyen tres tipos de errores; 1) Sistemáticos o determinados. 2) De método. 3) Personales o humanos.
- Errores de Instrumento: Se deben al instrumento de medida que se emplea. Pueden deberse por calibraciones, deformaciones, defecto de fabricación, entre otros.
- Errores de Método: Se deben por emplear un método inadecuado como por ejemplo medir conun instrumento incorrecto.
-Errores Personales o Humanos: En muchas mediciones es necesaria la apreciación personal. Por ejemplo, al estimar la posición de una aguja entre dos divisiones de una escala.
Errores aleatorios o indeterminados: Son aquellos que afectan la precisión de una medición. Son tan pequeños que no pueden detectarse. Entre ellos; leves cambios de temperatura, vibraciones,...
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