Fisica
A- MEDICIÓN Y ERROR EXPERIMENTAL (INCERTIDUMBRE)
Objetivo:
* Aprender a determinar el error en el proceso de medición
Equipos y Materiales
* Un tazón
* ¼ de frijoles aproximadamente
* Dos hojas de papel milimetrado
* Un tazón mediano de plástico
Fundamento Teórico:
El error experimental siempre estará presente en una medición experimental ya que esinseparable al proceso de medición su valor solo se puede estimar , debido a que los errores pueden darse sistemáticamente y aleatoriamente o accidentalmente .
Tipos fundamentales de error:
Errores sistemáticos
Son los debidos a la presencia de un factor no considerado en el montaje experimental o al mal conocimiento de algún otro. Como consecuencia el valor medido está siempre por encima o pordebajo del valor verdadero. Pueden tener su origen en deficiencias de los aparatos. Su existencia es difícil de detectar pero son los más fáciles de corregir pues sólo requieren de la adecuada calibración del aparato.
Errores accidentales
Son los resultantes de la contribución de numerosas fuentes incontrolables que desplazan el valor medido por encima y por debajo del valor real. Idealmente puedeconsiderarse que su contribución es absolutamente al azar, de forma que aunque son imposibles de eliminar totalmente, pueden ser estimados y de esta forma obtener el grado de confianza con el que hemos realizado la medida.
En nuestro experimento de contar frijoles y estimar la cantidad de frijoles que caben en un puño se realiza una observación directa, cada puño es contabilizado . en la secciónde procedimiento experimental se detallara .
Errores en observaciones directas
Los errores estadísticos o aleatorios pueden ser estimados realizando un cierto número de veces, n, el experimento. A estas medidas repetidas de una cierta magnitud, x1, x2, x3, … xn, las llamaremos datos.
VALOR MEDIO
El mejor valor que podemos entonces ofrecer para la magnitud medida es la media, o valor medio deacuerdo con la expresión bien conocida:
X=kNkN
DESVIACIÓN
Se define la desviación de cada medida como la diferencia entre el valor medido y el valor verdadero. Como el valor verdadero es imposible de medir, tomaremos como desviación de cada medida la diferencia entre su valor y el valor medio, y la denominaremos desviación estimada
di=xi-x
DESVIACIÓN ESTÁNDAR
Para estimar el errorcometido en una serie de medidas se puede realizar una media de sus desviaciones. Como éstas se producen al azar para que no se compensen unas con otras lo mejor es promediar sus cuadrados. En estadística se llama desviación estándar a este promedio de desviaciones, de acuerdo con la expresión:
σ=(xi-x)2n
Procedimiento Experimental
En este experimento cogeremos puñados de frejoles una y otravez y contamos los frijoles obtenidos, nos daremos cuenta seguro que no siempre obtendremos la misma cantidad de frijoles, pues no sabremos con seguridad cuantos frijoles caben en un puñado pero si podemos aproximar un resultado, esto lo podemos hacer obteniendo la media aritmética de todos los frijoles por cada puñado, lo cual sería el numero más probable de frijoles que cabe en ese puño.Empleando métodos estadísticos podremos calcular la desviación estándar o incertidumbre normal y también armar un cuadro donde podamos colocar los datos en este caso la cantidad de frejoles por puño y organizarlo en una tabla de frecuencias y determinar la cantidad más probable de frijoles que pueda caber en un puño normal .
Cálculos y Resultados
Determine la media aritmética de los 100 númerosobtenidos. Esta media aritmética es el número más probable, mnp , de frijoles que caben en un puñado normal.
MA = mnp = 21,21 de numero de frijoles obtenidos por cada conteo /
cantidad de veces contados
De la tabla se puede observar:
Numero de frijoles obtenidos por cada conteo: 2121frejoles.
Cantidad de veces contados: 100veces.
mnp = 2121 / 100
mnp = 21.21
Determine la incertidumbre...
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