Medida de magnitudes y teoria de errores

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MEDIDA DE MAGNITUDES Y TEORÍA DE ERRORES.
Laboratorio de Física Mecánica No. 1.

RESUMEN – Con este laboratorio se pretende aprender a manejar las cifras significativas, mediante reglas sencillas, como manejar el redondeo de cifras inciertas. En la parte experimental se va aprender a manejar los instrumentos de medida para el cálculo de magnitudes tanto directas como indirectas.PALABRAS CLAVE – Cifras significativas; redondeo; magnitudes; incertidumbre absoluta y relativa; porcentaje de error.

1- INTRODUCCIÓN – La longitud, el tiempo, la masa, etc. en general se denomina magnitudes físicas y cuando se aplican a una medida en concreto son cantidades. En el proceso de medición interviene un sistema objeto que es lo que se va a medir, un sistema de medición que es con loque se va a medir, un sistema de referencia que es el patrón de comparación para realizar la medida y un operador que realiza la medida y analiza que no haya errores en la medida. La incertidumbre absoluta de una medida directa, o sea de una medida que se toma directamente del sistema objeto a medir, depende de la exactitud del instrumento con que se mide y equivale a la menor medida que esteinstrumento pueda tomar.
Cuando una medida directa se la toma varias veces se debe considerar la desviación estándar que viene dada por la fórmula 14 (tabla de formulas)
Reglas para contar el número de cifras significativas:
* Todos los dígitos distintos de cero son cifras significativas.
* Los ceros que están entre dos dígitos distintos de cero son cifras significativas.
* Los cerossituados a la derecha de la coma y después de un dígito distinto de cero son cifras significativas.
* Los ceros situados a la izquierda de la primera cifra distinta de cero, no son cifras significativas, sólo indican la posición del punto decimal.
* Para números enteros, sin decimales, los ceros situados a la derecha del último dígito distinto de cero pueden o no ser cifras significativas.Si se utiliza notación exponencial se evita esta ambiguedad..
* Las potencias de 10 se usan para marcar las cifras significativas.
•  Las conversiones de unidades no pueden modificar el número de cifras significativas. Para operar con cifras significativas se tienen en cuenta las siguientes reglas:
* La cantidad de cifras significativas con que debe escribirse el resultado de un productoo un cociente es igual a la cantidad más pequeña de cifras significativas que tenga cualquiera de los números que se multiplican o dividen.
* Para reportar con el número correcto de cifras significativas el resultado de una SUMA (o una RESTA), donde los sumandos son resultados de mediciones previas, se redondea el resultado teniendo en cuenta cuál de los dos sumandos posee la menor cantidadde cifras decimales. Es decir, el resultado debe tener el mismo número de posiciones decimales que el sumando que tiene menos decimales.
* El resultado de operar con las funciones trascendentes, como el seno, la arcotangente, la función logarítmica, la función exponencial, etc., se escribe con el mismo número de cifras significativas que tenga el argumento.
2 - TABLAS DE ECUACIONES -
1 |ρ= masa (g)volumen mm3 |
2 | δρ= (1Vδm)2+(-mV2δV)2 |
| V esfera= 43πr3 |
4 | δV esfera = 4πr2δr |
5 | V bloque= X*Y*Z |
6 | δV bloque= (yzδx)2+xzδy2+(xyδz)2 |
7 | V prima= (X*Y*Z)/2 |
8 | δVprisma= ((yzδx)/2)2+(xzδy)/22+((xyδz)/2)2 |
9 | g=2ht2 |
10 | δg= (2 t²δh)2+(-4t³hδt)2 |
11 | |
12 | ϬT=1N-1i=1N(ti- t)2 |
13 | Tiempo promedio= t1+t2+….+tnn |
14 | δ Tiempopromedio |
3 – MÉTODOS Y MATERIALES –
En este laboratorio se van a realizar principalmente cuatro montajes.
Primero vamos a tomar un bloque de madera y medimos sus tres longitudes (ancho, altura y profundidad), con la regla y posteriormente con el pie de rey (calibrador).
Posteriormente tomamos el prisma y medimos sus tres longitudes (ancho, altura y profundidad) tanto con la regla como con...
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