Metrologia

Experimento 1
Medidas de longitud
Objetivos
1.
2.
3.
4.
5.

Describir las características de las mediciones directas,
Describir las características de las mediciones indirectas,
Explicar en qué consiste la determinación gráfica de valores de variables físicas,
Explicar lo que son valores deducidos,
Escribir los resultados de mediciones hechas con una regla métrica, un vernier, y
unmicrómetro con sus correspondientes incertidumbres, en el informe de
laboratorio, y
6. Propagar incertidumbres en los resultados de las mediciones anteriores.

Teoría
En este curso se usarán tres formas diferentes para encontrar la magnitud de las variables
físicas con las que trabajaremos:
a. La medición directa,
b. La indirecta o calculada, y
c. La determinación gráfica.
Cuando se usanlas dos últimas se dice que los valores encontrados son deducidos. Se
entiende por medición directa el establecimiento de la magnitud de una variable
mediante la lectura de la escala de un instrumento graduado en unidades correspondientes
a dicha variable. Son ejemplos de medidas directas: la longitud de una mesa, hecha con
una cinta métrica; la velocidad de un automóvil, leída en elvelocímetro; la temperatura
de un enfermo, señalada por la columna de mercurio de un termómetro; la hora del día,
dada por un reloj, etc. Por medición indirecta o calculada se entiende la deducción de la
magnitud de una variable mediante operaciones matemáticas con magnitudes obtenidas
por medición directa. Son ejemplos de medidas indirectas:
i.

la aceleración, cuando se establece a partir de laecuación a = 2d/t2 donde
d es la distancia y t, el tiempo, y ambas cantidades fueron medidas
directamente, y

ii.

la energía cinética, K, al deducirse de la ecuación K = ½ mv2, donde m es
la masa y v, la velocidad y estas se han medido directamente.

Podemos decir, en general, que las medidas indirectas son todas aquellas que
corresponden a variables físicas cuyo valor no ha sidodeterminado mediante algun
instrumento que las mida directamente. Por último, la determinación gráfica de una
magnitud consiste, como su nombre lo indica, en la deducción del valor de cualquier
variable física mediante una gráfica cuya construcción se logró con valores medidos
directamente o calculados. Aunque este es un recurso muy usado en la investigación, en
la práctica los ejemplos de magnitudesdeducidas mediante gráficas son poco comunes, si
embargo, pueden mencionarse los siguientes: la deducción de la resistencia interna de
una fuente de voltaje, la deducción del tiempo característico de un riel sin fricción, y la

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deducción de la masa equivalente de un resorte, actuando como oscilador armónico. En la
física nos referimos solamente a las magnitudes que pueden medirse, adiferencia de otras
ciencias que manejan magnitudes no medibles. En la psicología, por ejemplo, se habla de
las emociones, los sentimientos o los deseos, los cuales, aunque son más o menos
intensos, no pueden medirse. Para que las variables físicas puedan medirse deben
definirse operativamente, es decir, deben tener asociada una técnica de medición y una
unidad para expresar su valor.Medidas directas
Tenemos seis termómetros de alcohol, graduados en grados centígrados. Ver la figura 1.

Figura 1. Seis termómetros de alcohol graduados en grados centígrados midiendo diferentes
temperaturas

Estos instrumentos están diseñados para leer directamente la temperatura, que se indica
en una escala de 0° C a 100° C, mediante la posición del extremo superior de una
columna de alcoholcoloreado. En este caso particular, los termómetros tienen solamente
divisiones de 10° C cada una, sin subdivisiones en unidades de grado. Cabe mencionar
que toda persona que usa un instrumento de medición puede legítimamente estimar
fracciones de las subdivisiones más finas de la escala del instrumento. Una convención
internacional establece que los dígitos provenientes de este tipo de...