Tp 1 Mediiciones E Incertezas

Mediciones e Incertezas: Determinación de la densidad de un cuerpo y su expresión con sentido físico

Resumen:
Desde el punto de vista elemental de esta experimentación, la misma comprende una serie de procesos y resultados cuyo propósito inicial es medir la densidad de un objeto real (cilindro, en nuestro caso) a través de unas series diferentes de métodos e instrumentos de medición.
Coneste propósito surge la necesidad de manejar adecuadamente los instrumentos que influirán en los rangos de incertezas.
Los valores obtenidos de las mediciones serán comparados y analizados metódicamente a través de diversos criterios, considerando en ellas la propagación de errores, con el fin de llegar a los valores representativos de la situación empírica.
Los valores representativos, dentro delmarco de la teoría de errores, permitirán detectar el valor más óptimo y económico para el éxito de la práctica, mediante la interpretación de los resultados desde un sentido físico, comparándolos entre sí.
A su vez, como objetivo secundario, quedara determinar el material del objeto através de comparaciones de sus características intrínsecas.

Introducción teórica:
La medición es el procesoque tiene por objetivo principal determinar el valor de una magnitud física particular siguiendo una serie de operaciones bien definidas, un protocolo.
El resultado de una medición es un numero, que surgen de la comparación con un patrón conocido que se toma como unidad, y sobre este influye: el proceso con el que se mide, las características del instrumento, la unidad o patrón de comparación, elobservador, el objeto y el medio en donde se lo esta midiendo.
Por lo tanto, la medición no es exacta y tendrá acompañada siempre un “error” conocido como incerteza o incertidumbre, rango dentro del cual estará el valor verdadero de la medición. Estas mediciones pueden clasificarse en:

Medición directa: Es la que se realiza a través de la lectura sobre un instrumento aplicado para medircierta magnitud física.

Medición indirecta: Medimos en forma indirecta cuando se hace una lectura o mas en los istrumentos aplicados a medir cierta magnitud fisica y luego se calcula la medida de la magnitud deseada , que no es la que tenia aplicada los instrumentos.

Uno de los criterios para definir en forma concreta el valor absoluto de una magnitud física medida en un intervalo 1 < n < 5(siendo n la cantidad de mediciones realizadas) es obtener una cota superior e inferior. (Criterio 1)
Con ello se obtiene el intervalo de incerteza y a su vez el valor absoluto de la magnitud:

Intervalo de incerteza: XM – Xm (Form. 1)

Valor medio o Valor absoluto: (XM + Xm) / 2 = Xo (Form. 2)

Incerteza relativa: ΔX: ΔX instumento + (XM-Xm) / 2 (Form. 3)

Por lo tanto, lamedición de una magnitud queda expresada como:

X = X0 ± ΔXo

Siendo:
Cota superior = XM
Cota inferior = Xm
Valor absoluto = Xo
Incerteza absoluta = ΔXo

En el caso que un valor medido este presente en un 50 % o más de las mediciones realizadas, este se tomara como valor representativo. (Criterio 1.1)
Llegado este caso podemos definir los siguientes conceptos:

Moda: Es el valor medidoque mas frecuentemente se repite entre las mediciones realizadas.
Promedio: Es la suma de los valores medidos divido la cantidad de mediciones realizadas. (Form. 4)




En el caso que se tome solo una medición, la incertidumbre absoluta quedara determinada por la mínima división del instrumento y el valor representativo quedara definido por el valor de la medición. (Criterio 1)
Paraexpresar el valor de las incertezas, un criterio que se tomara es el de tomar solo una cifra significativa. Esto quiere decir un solo digito no nulo. A este criterio lo denominaremos “Criterio de la incerteza absoluta”. (Criterio 2)
Existen casos, en los que se necesitara mayor precisión a la hora de definir una cifra, por lo tanto puede ocurrir que el error absoluto quede determinado por mas de...