Fisica
LABORATORIO N° 1
MEDICIÓN Y TEORIA DE ERRORES
I. OBJETIVOS
• Determinar longitudes utilizando correctamente el pie de rey.
• Determinar volúmenes de sólidos geométricos conocidos.
• Determinar densidad de sustancias conocidas.
• Determinar la precisión de los instrumentos usados y la incertidumbre de las mediciones realizadas.
II. INTRODUCCIÓN
1. Medición
Medir es asociar una cantidad a unadada magnitud física. Al resultado de medir se lo llama
“medida”. El proceso de medición es una operación física experimental en la cual se asocia a una
magnitud física un valor dimensionado, en relación a la unidad que arbitrariamente se ha definido
para medir dicho valor.
Medir no representa en la mayoría de los casos una tarea sencilla. Requiere definir y ejecutar
correctamente tres pasos: quées lo que se va a medir, cómo se va a medir y con qué elementos se va a medir. Pueden distinguirse tres sistemas involucrados en el proceso de medición:
1) Sistema objeto (qué): la cantidad a medir.
2) Sistema de medición (con qué elementos): el instrumento que utilizamos para medir.
3) Sistema de comparación o referencia (cómo): la unidad empleada, con su definición y su patrón.
El proceso, a serefectuado por el operador u observador, puede ser definido unívocamente en
dos pasos:
1) Calibración: involucra el sistema de medición y el sistema de comparación.
2) La medición propiamente dicha: involucra el sistema objeto y el sistema de medición. Una parte importante de la medición es la determinación del error o el análisis de errores.
2. Teoría de ErroresIndependientemente de la naturaleza de los errores, estos pueden deberse a causas que pueden
clasificarse de la siguiente manera:
• Errores debidos al observador: son los que se atribuyen a un defecto en las percepciones
sensoriales del observador (como por ejemplo mala visión) o a la posición incorrecta del mismo
para observar la experiencia.
• Errores debidos al instrumento: estos errores dependen delinstrumento utilizado y pueden
dividirse en:
a) Defecto de construcción de escala o un corrimiento permanente de la misma: se
corrigen con una correcta calibración.
b) Deficiencias de construcción o desgastes: estos errores los poseen todos los
instrumentos y son muy difíciles de detectar (se pueden acotar con un correcto
Mantenimiento del aparato).
c) Limitaciones propias del sistema de lectura: estetipo de error se entiende mejor con
Ejemplos: el grosor de la aguja indicadora o el espesor de la línea de división de la
escala en un instrumento analógico.
• Errores debido al modelo físico elegido: son aquellos que provienen de las aproximaciones
realizadas al modelar la realidad con fundamentos teóricos. Por ejemplo, para calcular el
período de un péndulo se asume que este es puntual, el hiloes de masa despreciable y los
ángulos pequeños.
• Errores causados por el propio acto de medición: estos errores se deben a que todas las veces
que un experimentador hace una observación altera el fenómeno que esta estudiando. Por
ejemplo, cuando se mide la presión de un neumático con un manómetro, se libera algo de aire
alterando la presión a medir.
• Errores producidos porcondiciones externas al proceso de medición: Este tipo de errores se
deben a las condiciones ambientales en las cuales se realiza una experiencia. Son, en general,
calculables en forma de correcciones para cada instrumento y para cada método de medida. Por
ejemplo, en las determinaciones calorimétricas hay que tener en cuenta la cantidad de calor que
absorben el calorímetro, el termómetro, el agitador,etc.; esta cantidad se conoce como
equivalente en agua del calorímetro.
El curso de Física 1 se ocupa del estudio de la mecánica, es decir, del estudio de las fuerzas y de los movimientos. Las magnitudes físicas fundamentales que entran en el análisis de las fuerzas y los movimientos son la longitud, la masa, y el tiempo.
En este capítulo, nuestro interés está focalizado en la medición de...
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