Errores.Laredo.Belloenero2012

1 Errores en la medida y su propagación FS 2181 Estrella de Laredo y Alfredo Bello http://www.fimac.labd.usb.ve

LABORATORIO DE FISICA I FS 2181

Errores en la medida y su propagación

Estrella de Laredo y Alfredo Bello

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INDICE:
I.- DEFINICIONES Magnitud física Cantidadfísica Medida

II- MEDICION DE UNA CANTIDAD FISICA
III .- LECTURA DE UN INSTRUMENTO Apreciación de un instrumento: Estimación de una lectura: Expresión de una lectura IV.- ERRORES EN UNA MEDIDA Errores casuales: Errores sistemáticos. V.- VALOR MEDIO DE UNA MEDIDA VI.- PRECISION Y EXACTITUD DE UNA MEDIDA VII.- DESVIACION MEDIA Y DESVIACION ESTANDAR DE UNA SERIE DE MEDIDAS VIII.- DESVIACION ESTANDARDE LA MEDIA IX.- CIFRAS SIGNIFICATIVAS X .- ERRORES ABSOLUTOS Y ERRORES RELATIVOS XI.- ERROR EN LA DETERMINACION INDIRECTA DE UNA CANTIDAD: PROPAGACION DE ERRORES a) Método con derivadas parciales

b) Método con derivadas logarítmicas XII .- MANEJO DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES XIII.- PLANIFICACION DE UN EXPERIMENTO

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Objetivos: Siendo este el primer laboratorio a nivel universitario para muchos de Uds., se pretende a través de prácticas muy sencillas, que ilustran leyes y conceptos que Uds. han visto en las Físicas 1 y 2, introducirles al trabajo experimental, a la toma de datos, a su tabulación, al estimado de los errores que inevitablemente se cometen en el procesode medición. Estos conceptos les serán útiles en todos los laboratorios de sus carreras respectivas y si tienen estas bases claras podrán medir, evaluar la bondad de sus medidas y dar resultados finales que sean lógicos, honestos y con sentido físico. Las prácticas propuestas son realizadas con un aparataje muy sencillo, un péndulo, un resorte, una regla y un cronómetro, para que el proceso demedida sea muy transparente y el estudiante visualice bien lo que está midiendo. Las mediciones que hará le permitirán observar en cada experimento conceptos que ha estudiado en los cursos teóricos pero que aquí va a medir y darse cuenta de su importancia, como por ejemplo la fuerza debida a la fricción que en muchos casos Ud. ha despreciado. Al realizar una serie de experimentos Ud. acumulará unnúmero de datos que deberá interpretar. En este nivel de su carrera se han elegido ejemplos bien conocidos, período de un péndulo, ley de Hooke, movimiento acelerado en una dimensión… cuya teoría es conocida y esto le ayudará a interpretar sus resultados. De esta forma a través del diseño de su experimento, de la observación del fenómeno, de la medición de las cantidades físicas involucradas Ud. podráverificar una ley conocida e introducirse al método científico. La computadora, y su hoja de datos Excel se usará como herramienta que acelera los procesos de tabulación y graficación, así como los ajustes a modelos conocidos. Este análisis automatizado de los datos es fundamental hoy día pero es también fundamental que Ud. entienda los procesos que se están usando internamente. Los objetivosespecíficos son: Entender el proceso de medida de una cantidad física y la necesidad de cuantificar la dispersión de los datos al repetir una medida muchas veces. Decidir la estimación de una lectura para los instrumentos disponibles. Diferenciar errores casuales y errores sistemáticos Poder calcular el valor medio de una serie de medidas equivalentes y su error Poder calcular la desviación estándarde una serie de medidas equivalentes. Saber calcular los errores relativos y absolutos y su propagación para medidas indirectas Saber graficar sus datos en gráficos con ejes lineales o logarítmicos. Saber usar la hoja de cálculo EXCEL para la tabulación, graficación y ajustes por mínimos cuadrados de sus datos experimentales cuando la regresión es lineal. Realizar series de medidas en distintos...