Fisica

Mediciones

¿Qué son las mediciones?


La medición es una técnica por la cual le damos un valor numérico a una propiedad física, como resultado de una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón o base, la cual se ha adoptado como unidad.


Cuando un físico mide algo siempre debe tener un gran cuidado de modo de evitar una perturbación del sistema enobservación. Además todas las medidas son afectadas en algún grado por el error experimental debido a las imperfecciones inevitables del instrumento de medida, las limitaciones impuestas por nuestros sentidos o por las perturbaciones del ambiente en el que se realiza el experimento.

Por todo esto se hace por demás imposible saber con exactitud una medida y en consecuencia se debe expresar concierto margen de error.
El valor real de una medición se debe expresar de la siguiente forma:

[pic]


Donde:
X : valor real
[pic] : Medida promedio
[pic] : Error o incertidumbre
Errores de medición
Los errores se clasifican en:

Errores sistemáticos.
Se relacionan con la persona que experimenta como los errores de paralajes, que consiste en unaequivocación de medición porque el experimentador adopto una postura incorrecta al momento de medir y su visión fue errada otros errores son los ambientes que afectan las propiedades físicas de los instrumentos, como dilatación, etc.
Los errores sistemáticos son posibles de corregir, todo depende del experimentador.


Errores del instrumento de medición.
Se relacionan con los instrumentos y sucalidad, son:

Error de lectura mínima:
Cuando al medir no resulta una cantidad exacta y se sitúa entre dos marcas de la escala del instrumento. Se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento.

Errores aleatorios:
Cuando al medir varias veces se obtienen diferentes resultados, el valor estimado se obtiene calculando el promedio de las medidas.

[pic]

Donde:[pic] : Medida promedio
X1 ; X2 ; ... ; Xn : Medidas diversas
n : Número de medidas


Desviación:
Viene a ser la diferencia de cada medida con respecto a la medida promedio.
La desviación estándar se calcula así:

[pic]

: Desviación estándar
[pic] : Medida promedio
X1 ; X2 ; ... ; Xn : Medidasdiversas
n : Número de medidas

El error aleatorio se calcula de la siguiente manera:
[pic]
[pic] : Error aleatorio
: Desviación estándar
n : número de medidas.

Error Absoluto: viene a ser la suma del error del instrumento y el error aleatorio.
[pic]
[pic]: Error absoluto
Error Relativo: Es el cociente entre el error absoluto y el valor promedio dela medida.
[pic]
Er: Error relativo
Error Porcentual: Es el producto del error relativo por 100
E% = 100 Er;
E%: error relativo


Expresión de la medida:
- La medida en función del error relativo es:
[pic]


- Y en función del error porcentual es:
[pic]



Precisión para la medición indirecta

Las mediciones indirectas sonafectadas por errores de mediciones directas.

Estos errores se hacen mayores cuando se calcula el valor de la medición indirecta



Si Z = Z(A, B) tale que [pic] y
[pic]

Las medidas indirectas se calculan mediante las fórmulas que ahora analizaremos:



1) Si Z resulta de adiciones y/o sustracciones Z = A + B, entonces :



[pic] y [pic]


2) Si Z resulta demultiplicaciones o divisiones Z = A * B ó Z = A/B, entonces:



[pic] ó [pic] y [pic]


3) si Z resulta de una potenciación Z = kAn, entonces:

[pic] y [pic]

Finalmente, la expresión de la medida en cada caso anterior será :

[pic]














MATERIALES


a) Balanza de 3 barras.
b) Pesas (para aumentar el rango...