Lab 1 Toma de datos e introduccion al analisis del error2

No

0
DEPARTAMENTO DE
FISICA Y GEOLOGIA

LABORATORIO DE MECÁNICA

TOMA DE DATOS E INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS
DEL ERROR.

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

Objetivos
™ Entender y familiarizarse con el tratamiento de datos y su presentación, teniendo en cuenta la
incertidumbre propia de todo proceso de medición.
™ Familiarizarse con el concepto de propagación del error paradeterminar incertidumbres de
mediciones indirectas.

Esquema del laboratorio y materiales
Equipo requerido

Cantidad

Reglas graduadas en decímetros, en
centímetros y milímetros
Cronometro.
Montaje de Péndulo simple.

Observaciones

1
1
1

Marco teórico y Cuestionario
INTRODUCCION
El Análisis del error es el estudio y evaluación de las incertidumbres en las mediciones. No existen
mediciones que esténcompletamente libres de error a pesar de todas las precauciones que se puedan
tomar. En este sentido, la palabra “error” no toma la connotación usual de desacierto, sino que
representa la incertidumbre inevitable que se presenta en cualquier medición. Experimentalmente lo
mejor que se puede hacer es asegurarse de que el error sea tan pequeño como sea razonablemente
posible y tener una estimación desu tamaño. Por ahora se debe entender error en el sentido de
incertidumbre, más adelante se define de forma más precisa.
INEVITABILIDAD DE LA INCERTIDUMBRE
Ninguna cantidad física (una longitud, una masa, una temperatura, etc.) puede ser medida con completa
certidumbre. Teniendo mucho cuidado se puede ser capaz de reducir las incertidumbres hasta que estas
sean extremadamente pequeñas, pero noeliminarlas por completo.
Veamos un ejemplo. Se quiere medir la longitud de una hoja de papel. Para ello puede usarse una regla
calibrada en centímetros, pero es muy poco probable que el final de la hoja coincida exactamente con
una de las líneas de graduación de la regla. De este modo, el error de la medición será del orden de 1
centímetro. Para minimizar el error podría pensarse en conseguir unacinta métrica calibrada en
milímetros, pero de nuevo si el final de la hoja no coincide con una de las líneas de graduación el error
seria de 1 milímetro. Si se quiere ser más preciso, se podría tratar de medir la longitud de la hoja usando
interferómetro laser, pero incluso en este caso la incertidumbre será del orden de la longitud de onda de
-6
la luz (0.5 x 10 m).
La importancia de conocer laincertidumbre de una medición yace en que sin este requisito la medición
puede ser inútil. Por ejemplo dos personas miden la velocidad de un automóvil (ver Tabla 1.).
Medida Reportada
Velocidad Medida (
)
Rango probable de la velocidad(

)

Persona A
73

Persona B
75

63 a 83

74 a 76

Tabla 1. Velocidad de un automóvil en

1

).

LABORATORIO DE MECANICA
TOMA DE DATOS E INTRODUCCION AL ANALISIS DELERROR

DEL ERROR
Se nota inmediatamente que los intervalos de confianza de las dos mediciones se superponen es posible
que las dos mediciones sean correctas. Sin embargo, la incertidumbre en la medición de A es grande
comparada con la medición misma, de modo que su resultado no es útil si de lo que se trata es de
determinar si el automóvil sobrepaso el límite de 80 Km/h. Lo anterior nos demuestraque sin una breve
explicación de cómo las incertidumbres de una medición son estimadas, las mediciones son casi inútiles.
INCERTIDUMBRES ESTIMADAS EN MEDICIONES REPETIDAS
Algunas mediciones son muy difíciles de estimar mas allá de los problemas conectados con la
localización de marcas sobre las escalas. Por ejemplo, medir el periodo de un péndulo usando un
cronometro, la principal fuente deincertidumbre no es el aparato de medición, ni la escala, sino el tiempo
de reacción variable de quien toma las mediciones.
De acuerdo con el origen de estos errores podemos clasificarlos en:
Error humano: Descuido al hacer las medidas, forma inadecuada de hacerlas, estado de ánimo, etc.
Limitaciones de los aparatos: Pueden ser debidas a estar estropeados, mal calibrados o tener poca
precisión....