metrologia basica

Universidad de Carabobo
Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología
Departamento de Física
LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL I
METROLOGÍA BÁSICA
1.1. Objetivos
1.1.1. General
Aplicar los conceptos básicos de metrología mediante la determinación del volumen y la
densidad de un sólido.
1.1.2. Específicos
- Aplicar los procesos de medición directa e indirecta.
- Conocer el manejo delvernier y del tornillo micrométrico como instrumentos de medición.
- Conocer el manejo de la balanza electrónica como instrumento de medición.
- Redactar el informe siguiendo el formato o estructura de un informe técnico.
1.2. Fundamentos Teóricos
Para poder medir una cantidad física es necesario establecer una comparación entre dicha
cantidad y otra cantidad de la misma especie elegidapreviamente como patrón. La existencia de
relaciones matemáticas entre diferentes cantidades físicas, permite que se pueda seleccionar
algún pequeño número de estas, definiéndose como cantidades fundamentales, a partir de las
cuales se pueden expresar las demás (derivadas).
1.2.1. Cifras Significativas y Redondeo
Los resultados primarios solamente deberían reportarse con el apropiado número de cifrassignificativas. El número de cifras significativas y la incertidumbre asociado son una indicación
de la precisión de los resultados analíticos. El manejo correcto de las cifras significativas (y de la
incertidumbre) y la preservación de la precisión disponible, requiere de una comprensión de la
propagación de la incertidumbre en los cálculos.
Generalmente, si no se especifica, se puede asumirque la precisión es ± 1 la posición del
último dígito de la cifra reportada, el cual es llamado el dígito menos significativo. Sin embargo,
algunos valores tienen efectivamente un número infinito de cifras significativas. Por ejemplo, 1
pulgada se define como exactamente 2, 54 centímetros ( 2, 54 con un número infinito de ceros a
la derecha) y cada valor es infinitamente preciso parapropósitos de conversión. Además, para
propósitos prácticos, muchas constantes (velocidad de la luz, constante de Planck, etc.) son
comparativamente precisas y no limitan la precisión de los resultados de los cálculos en que
intervienen.

2
El acarreo de ceros es una fuente de confusión. El uso de la notación científica le permite
a quien escribe la cifra indicar la precisión. Considere el número2000 (el cual cuando fue escrito
de esta forma, tenía cuatro cifras significativas). La mejor manera de indicar el número de cifras
significativas consiste en usar la notación científica:
2*103
2,0*103
2,00*103

1 Cifra Significativa
2 Cifras Significativa
3 Cifras Significativa

Cuando es necesario reducir el número de dígitos en un resultado, esta operación debería
ser llevada a cabomediante el redondeo. Sí el número después del último dígito significativo es
mayor que 5, se debería aumentar en una unidad el dígito menos significativo; y si es menor que
5, redondear por debajo.
Ejemplo:
Número

5 Cifras

4 Cifras

3 Cifras

2 Cifras

1 Cifra

3,14159

3,1416

3,142

3,14

3,1

3

9,80701

9,8070

9,807

9,81

9,8

10

0,212885620,21289

0,2129

0,213

0,21

0,2

3,50402×10−3

3,5040×10−3

3,504×10−3

3,50×10−3

3,5×10−3

4×10−3

Como podrán observar a lo largo del curso, todos los números resultantes de un medida
tienen una cierta incertidumbre, por ello es necesario eliminar aquellas cifras que carecen de
significado porque la incertidumbre es mayor que lo que estas cifras significan. A continuaciónse
presenta un ejemplo.
El resultado de la medición de la temperatura de un cuerpo se ha expresado de la siguiente forma:
T =503,612 ± 0, 3 K
lo cual es incorrecto, puesto que las dos últimas cifras 12 no tienen significado alguno, al ocupar
un posición menor que la incertidumbre. La forma de expresar correctamente el resultado anterior
es la siguiente:
T =503,6 ± 0, 3 K
1.2.2....