Mediciones e incertezas

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PRÁCTICA 1
MEDICIONES, CIFRAS SIGNIFICATIVAS E INCERTEZAS

Resumen

La práctica no.1 tiene como objetivos reconocer los distintos tipos de error que pueden presentarse al realizar la medición de una cantidad física, usar criterios bien definidos para evaluar los errores cometidos en el proceso de medición, determinar correctamente el error estadístico en un conjunto de mediciones, usarcorrectamente diversos instrumentos de medición de longitud, masa, tiempo, etc.; Propagar incertezas correctamente cuando se operan cantidades determinadas experimentalmente, anotar correctamente el resultado de una medición. En la práctica con una regla graduada se midieron las longitudes de los lados de un triángulo tomando en cuenta la incerteza estadística de la cantidad ya que se midió variasveces, con las medidas se busca encontrar el área del triángulo, después con un pie de Rey se mide una masa encontrando su radio exterior e interior, su altura y masa (peso); ya con esos datos se encuentra el Volumen; y por último se mide el tiempo de caída de un objeto haciendo uso de un cronometro. Los resultados fueron mediciones por lo tanto se utilizó todo lo relacionado con cifrassignificativas. Se reportó los resultados de las mediciones por lo tanto se necesitó de la teoría elemental del análisis de errores.

Fundamentos Teoricos

Tipos de Errores
* Errores Sistemáticos: Surgen cuando se toman lecturas equivocadas, instrumentos mal calibrados, malas mediciones, etc. Estos se dividen en 4 clases:
* Errores Instrumentales: surgen por equipos mal calibrados.
*Errores Observacionales: surgen debido a una mala lectura del observador.
* Errores Ambientales: surgen debido a condiciones inadecuadas en el laboratorio.
* Errores Teórico. s: surgen debido a una des concordancia con la teoría y/o se omiten cosas importantes.
* Errores Aleatorios: Estos no pueden ser eliminados porque son inherentes al proceso de medición ya que no surgen de unaequivocación.

Incertidumbre

La incertidumbre puede ser calculada de dos formas:
1. Dividiendo entro de dos la medida más pequeña del instrumento a utilizar.
2. Por medio de un análisis estadístico. Se debe expresar el resultado de una medición en el siguiente formato:

Valor medio ± incertidumbre
De acuerdo con análisis estadísticos cuando operamos aritméticamente se proporcionanmejores estimaciones de las incertidumbres

* Suma y resta de dos cantidades medias experimentales

* Multiplicación de dos cantidades medias experimentales

* División de dos cantidades medias experimentales

Diseño Experimental

En la práctica de laboratorio se utilizaron los siguientes instrumentos:
* Una regla graduada (escuadra): se utilizaron para medir las longitudesde los lados y para sacar las alturas.
* Pie de rey o vernier: se utilizó para obtener las medidas y así calcular los radios y altura.
* Balanza granataria: se utilizó para pesar la masa del objeto.
* Cronometro: se utilizó para calcular el tiempo de la caída del objeto.
* Una arandela: es la masa y/o objeto al cual se le calculo el volumen.
* Un rectángulo de cartón: elobjeto que se dejó caer y al cual se le calculo el tiempo.

Datos Obtenidos

Tabla 1. Datos obtenidos a partir de los 3 triángulos.
Base (cm) | Altura(cm) | Área (cm2) |
AB =4.50cm | CE =8.95cm | A1 = 20.14cm2 |
AC =13.50cm | BD =2.95cm | A2 = 19.91cm2 |
BC =10.55cm | AF =3.80cm | A3 = 20.05cm2 |

Tabla 2. Datos obtenidos de la medición de la arandela
Radio interno (cm) | 0.60cm ±0.0025cm |
Radio externo (cm) | 1.25cm ± 0.0025cm |
Espesor o altura (cm) | 0.20cm ± 0.005cm |
Masa (g) | 0.71cm ± 0.05g |

Tabla 3. Datos obtenidos de los tiempos de caída.
Corrida | Cronometro (s) |
1 | 0.48s |
2 | 0.41s |
3 | 0.47s |
4 | 0.26s |
5 | 0.23s |

Cálculos Efectuados

A) Área de un triángulo.

Valor promedio

Desviación promedio

Desviación media

B)...
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