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VOLUMEN DE UN SÓLIDO.
ERRORES EN LA MEDIDA Y SU PROPAGACIÓN
Por
Adriana Zaragoza y Luis Monterrey
Universidad Simón Bolívar

I. INTRODUCCIÓN
Esta práctica tiene como finalidad calcular el volumen de líquido que desplaza una mesa al ser sumergida completamente en un tanque de agua, tomando en cuenta los conceptos de error y cifras significativas. Igualmente establecer la propagación deerror que surge de las mediciones realizadas en el Laboratorio.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

• Medición de una cantidad física
“El medir una cantidad física es una operación que consiste en establecer la razón numérica entre la cantidad considerada y una cantidad de la misma especie elegida como unidad de medida o patrón.” [1]
“La validez de los resultados se mide asociando a nuestrasmedidas su correspondiente incertidumbre o error” [2]

• Error de medición
“Es la diferencia existente entre el valor obtenido al medir una variable con relación a su valor real y objetivo.” [3] El error de medición puede tener diferentes causas y es por esto que existen diferentes tipos de error: errores aleatorios (originados al azar) y errores sistemáticos (originados por algodistinto al azar). Para efectos de esta práctica sólo son relevantes los errores sistemáticos; éstos, denominados de igual manera sesgo, tienen un valor definido y una causa conocida, por esta razón influyen directamente en la exactitud de los resultados. Existen tres tipos de errores sistemáticos: 1) los que se deben al instrumento de medida; 2) los errores del método; y 3) los errores personales oerrores derivados de la apreciación personal. [4]

• Propagación del error
Muchas veces es imposible medir directamente una cantidad física y es necesario calcularla a partir de otras que si sea posible medir. Sin embargo todas las cantidades medidas están asociadas a un error de medición lo que hace necesario determinar la manera en que estos errores se propagan, y para esto existen dostécnicas: el método de las derivadas parciales y el método de las derivadas logarítmicas.

• Apreciación de un instrumento
“Es la menor medida que se puede hacer con el mismo (el mínimo valor de una división de una escala graduada).” [5]

• Estimación de una lectura
“Es el menor intervalo que un observador puede reportar con la ayuda de la escala”. [6]

• Volumen de unSólido
Es el espacio que ocupa la materia. El volumen de un paralelepípedo resulta de la multiplicación de la longitud cada uno de sus lados y tiene unidades de cm3 ó m3, es decir:
[pic]

[pic]

III. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

1. Con una regla de longitud de 100cm (con una apreciación de 1cm) se procede a medir las dimensiones del escritorio del laboratorio de física (fig.1). Tomando en cuenta que dicho escritorio se puede dividir a grandes rasgos en cuatro partes:
a. Una tabla superior
b. Dos cajones pequeños
c. Tres cajones grandes
d. Tres bases que soportan los cajones grandes

2. Teniendo lo anterior en consideración, procedimos a medir en primer lugar la tabla superior del escritorio. Como el objetivo de la práctica es calcular elvolumen, medimos por separado cada una de las dimensiones de la tabla (alto, ancho y profundidad).

3. Seguidamente procedimos a medir uno de los cajones grandes, y para esto es necesario dividir éste a su vez en diferentes partes (todas en forma de paralelepípedo) a fin de facilitar el cálculo del volumen. Para esto medimos inicialmente las dimensiones exteriores del mueble y luego lasinteriores, y de esta manera hacer posible el calculo del volumen ocupado por las paredes del cajón. A continuación medimos las extensiones de la puerta del cajón y de las repisas internas del mismo con la finalidad de agregar los volúmenes de éstas al calculado anteriormente.

4. Posteriormente, se midieron las dimensiones de uno de los cajones pequeños. Nuevamente fue necesario dividir éste en partes...
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