INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE MEDICIONES




I.OBJETIVOS

Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida e interpretar sus lecturas mínimas.

Describir, entender y aplicar las características de las mediciones directas e indirectas.

Explicar el grado de precisión y propagación de incertidumbres en los procesos de medición.























II. MATERIALES
Balanza de tresbarras
Es una herramienta que se usa para medir la masa de los cuerpos de 1/10, es decir con lectura mínima de 0.1g con un intervalo de error de instrumento de 0.05g.
La tercera barra tiene una regla con 10 unidades que se lee gramos, entre cada dos números dígitos están 10 rayitas que implícitamente indica 1/10 de gramo como lectura mínima. Para cada medida antes se coloca a cero y se calibratal el fiel (flecha indicadora horizontal) señale cero u oscile simétricamente alrededor de cero
Calibrador Vernier o pie de rey
Es un instrumento empleado para medir longitudes exteriores o profundidades con escalas desde cm. hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetros o hasta 1/20 de milímetro).
Micrómetro o Palmer
Es un instrumento de medida muy eficaz de 1/100, es decir con lecturamínima de 0.01 mm, teniendo un intervalo de error de instrumento de 0.005 mm. Por consiguiente este instrumento nos brinda más exactitud en nuestras mediciones, consta de dos tambores uno fijo y el otro móvil.La siguiente figura muestra un micrómetro de 1/100.
Cilindro metálico


III.FUNDAMENTO TEÓRICO
La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y latécnica. ¿Qué es Medir? Medir es comparar dos cantidades de la misma magnitud, tomando arbitrariamente una de ellas como unidad de medida.
La magnitud a medir se representa según la ecuación básica de mediciones:
M= Magnitud a medir
M=nU
n=Valor numérico de la magnitud
U=Unidad de la magnitud(S.I)
Ejemplo: 110KPa, 20Kg, 25m, 30s, 28°C.
En el proceso de medir, surge que tan confiable esla medición realizada para su interpretación y evaluación.
La mediación es Directa e Indirecta.















Cuando se tiene por ejemplo unas diez medidas directas, expresadas con el mismo valor, entonces la variable que se mide es estable. La medida directa que no tiene un valor único exacto se expresa de la siguiente manera:
X: Valor real
Xi: Medida i-ésimaΔx: Error o incertidumbre

Si se toma más de 5 medidas directas en las mismas condiciones anteriores y éstas presentan variación en sus valores. Estas diferencias indican la imposibilidad de encontrar el valor real.
Las n-mediciones directas realizadas, con n grande, se pueden tratar estadísticamente mediante la Teoría de Medición. El valor real de la medida queda expresada por:

X:Valor Real
X: Medida promedio
Δx: Error o incertidumbre












































































EXPRESIÓN DE LA MEDIDA
-El valor de la medida en función del error relativo es:

-El valor de la medida en función del error porcentual es:

Comparando el valor experimental,con el valor que figura en las tablas(Handbook) al cual llamaremos valor teórico, se tiene otra medida que se conoce como error experimental.




Que expresado como error experimental porcentual es:



Si al medir los primeros valores ( alrededor de 5 medidas ) de una magnitud se observa que la desviación estándar (σ) es muy pequeña comparada con el error del instrumento (Ei) no habránecesidad de tomar una gran cantidad de datos para encontrar el valor promedio. Las medidas que tengan una desviación mayor que tres veces la desviación estándar, se recomienda descartarlas.

PRECISIÓN PARA LAS MEDICIONES INDIRECTAS
Las medidas indirectas son afectadas por los errores de las medición directas. Estos errores se “propagan” cuando se calcula el valor de la medición indirecta....