Medidas, gráficas y cálculo de errores en el laboratorio de física

MEDIDAS, GRÁFICAS Y CÁLCULO DE ERRORES EN EL LABORATORIO DE FÍSICA

José Antonio Espinosa Puente

ÍNDICE

Números decimales... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Notación científica. – Orden de magnitud.

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Cifras significativas.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Cifras significativas.– Operaciones aritméticas con cifras significativas.– Suma.– Resta.– Producto.–Cociente.– Potenciación.– Radicación.– Reglas de redondeo de números.

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Características de un instrumento de medida ... ... ... ... Algunos instrumentos de medida ... ... ... ... ... ... ... ...
Regla de medir.- Calibre.- Tornillo micrométrico.

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Medidas... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Errores.– Exactitud y precisión.– Estimación del error experimental.–Error absoluto.– Error relativo– Error porcentual.

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Combinación de incertidumbres ... ... ... ... ... ... ... ...
Suma de magnitudes afectadas de error.– Diferencia de magnitudes afectadas de error.– Producto de una magnitud afectada de error por un número exacto.– Cociente de una magnitud afectada de error por un número exacto.– Producto de dos magnitudes afectadas de error.– Cocientede dos magnitudes afectadas de error.– Potencia de una magnitud afectada de error.– Radicación de una magnitud afectada de error.– Error relativo de una función exponencial.– Seno de un ángulo afectado de error.– Coseno de un ángulo afectado de error.– Tangente de un ángulo afectado de error.– Función de una variable. Función de varias variables. –Método basado en la diferencial del logaritmoneperiano de una función.

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Valor más probable de una serie de medidas... ... ... ... ...
Media aritmética.– Error absoluto de una serie de medidas tal que n ≤ 4: Desviación media.– Error absoluto de una serie de medidas tal que n ≥ 4: Desviación típica. Desviación típica de la media.– Error relativo y error porcentual.

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Combinación de desviaciones típicas ... ... ... ... ... ... ...Suma.– Diferencia.– Producto.– Cociente.– Función de una variable.– Función de varias variables.– Método basado en la diferencial del logaritmo neperiano de una función.– Ecuaciones en las que intervienen variables cuyos errores son del tipo de incertidumbres y de desviaciones típicas.– Ejercicios I.

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Gráficas.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Sugerencias paraconstruir una gráfica.– Pendiente de una recta.– Ejercicios II.- Representación gráfica de funciones no lineales.– Papel logarítmico.– Papel semilogarítmico.– Ejercicios III.- Cálculo de la incertidumbre en la pendiente de una recta.– Ajuste de una recta que no pasa por el origen.

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Ajuste por mínimos cuadrados. ... ... ... ... ... ... ... ...
Ajuste por mínimos cuadrados.– Errores de losparámetros a y b.– Coeficiente de correlación.- Ejercicios IV.- Ejercicio práctico.

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Respuestas a los ejercicios propuestos. ... ... ... ... ... ... Bibliografía... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

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NUMEROS DECIMALES
Notación científica
La notación científica consiste en escribir cualquier número, grande o pequeño, en forma de un número decimal quecontenga una sola cifra entera (la de las unidades), y una potencia de base 10 y exponente positivo o negativo. Ejemplo: Escribir en notación científica los siguientes números: Números 156.000.000.000.000 0,000000000000583 0,00026 45.534 Orden de magnitud Denominaremos orden de magnitud de un número, a la potencia de base 10 más cercana a dicho número. El orden de magnitud de un número nos da unaidea de su tamaño y nos permite llevar a cabo clasificaciones con criterios cuantitativos. Para hallar el orden de magnitud de un número, situamos éste entre dos potencias consecutivas de base 10, observando después a cuál de ellas se aproxima más. Ejemplo: Encontrar el orden de magnitud de los siguientes números: 7 4,2 5,5 88 134 23.468 Notación científica 1,56 x 1014 5,83 x 10–13 2,6 x 10–4...