Medicion y errores

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CONTENIDOS:

1.- Introducción

2.- El proceso de medición.

2.1.- Orden de magnitud y cifras significativas.

2.2.- El error. Clasificación

2.2.1.- Error mínimo.

2.2.2.- Errores sistemáticos y causales.

2.2.3.- Acotación de errores en una sola medición: error absoluto, de apreciación, de estimación, relativo y porcentual.

2.2.4.- Acotación de errores para varias mediciones:error cuadrático medio, error cuadrático medio del promedio.

2.2.5.- Mediciones indirectas: propagación de errores.

2.2.6.- Relación entre magnitudes medidas: correlación de valores.

2.2.7.- Método de los cuadrados mínimos.

OBJETIVOS:

Que el alumno sea capaz de:

Usar los conceptos de ordenes de magnitud y cifras significativas en procesos que los involucren

Reconocer losmecanismos del proceso de medición de objetos.

Determinar numéricamente características de los instrumentos de medición tales como alcance, sensibilidad (apreciación) y exactitud.

Reconocer fuentes de errores

Valorar la importancia de la acotación de errores en los procesos de medición.

Determinar procedimientos de acotación de errores en mediciones indirectas

Encontrar relacionessencillas entre magnitudes medidas y expresarlas matemáticamente.

Reconocer los procedimientos de construcción de conocimientos de la ciencias

1.- Introducción

1.- Le proponemos realizar las siguiente actividad:

Elija una regla y un objeto (borrador, hoja, etc.). Determine alguna parte a medir (ancho del borrador, largo de la hoja, etc.). Mida la parte que desea medir y llene la siguientetabla:

Número de medición

Valor medido

Se preguntará por el número de mediciones propuestas. Le sugerimos que intente llenar la presente tabla, y analice los resultados obtenidos.

Nos podría decir cuál es el valor de la medida:

Seguramente muchas preguntas habrán surgido a medida que realizaba la práctica propuesta. Para ello, se propone a continuación una síntesis de teoría de errores,la que actualmente está en vigencia y que es producto de un intento de muchos años para sistematizar conocimientos de la ciencia que iniciamos su descubrimiento a partir de ahora.

Como habrá observado en las mediciones realizadas, no siempre los valores obtenidos son los mismos. Depende de cómo colocamos la regla para mirar las rayas indicativas, si se observan los números con claridad, si laregla está en buenas condiciones, etc.

Para ello analizaremos en qué consiste medir y cuáles son sus condicionamientos.

2.- EL PROCESO DE MEDICIÓN

Cuando medimos, nos preguntamos:

¿qué medimos?, es decir el objeto.

¿con qué medimos?, es decir el instrumento.

¿en base a qué medimos?, es decir un sistema de referencia o patrón.

¿quién mide?, es decir el operador.

El objeto amedir limita el número de cifras significativas que podemos recoger en la medición

El instrumento determinará también, de acuerdo a sus características, el número de cifras significativas como lo hemos ejemplificado anteriormente.

El sistema de referencia, condiciona la exactitud por su propio proceso de medición y de definición en la calibración del instrumento.

El operario queinteractúa con el instrumento y el objeto, también contribuye con las incertezas del proceso de medición.

2.1.- ORDEN DE MAGNITUD Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS

ORDEN DE MAGNITUD es la potencia de diez más próxima al valor en cuestión.

Así, por ejemplo

1150 km

Es del orden de 1000 km = 103 km

7650 km

Es del orden de 10000 km = 104 km

335 m

Es del orden de 100 m = 102 m

850 m

Es delorden de 1000m = 103 m

0,25 lt

Es del orden de 0,01 = 10-2 lt

0,2 lt

Es del orden de 0,1 lt = 10-1 lt

Así también notamos que podemos expresar los valores o cantidades de lo medido con varios dígitos.

3,33 m supone que hemos medido con una regla hasta los cm.

3,332 m supone que hemos medido con una regla hasta los mm.

3,3 m supone que hemos medido con una regla hasta...
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