guia de metrologia

Metrología Básica

1.1. Objetivos
1.1.1. General
Aplicar los conceptos básicos de metrología a través de la determinación del
volumen y la densidad de un sólido.

1.1.2. Específicos
Aplicar los procesos de medición directa e indirecta.
Conocer el manejo del vernier y tronillo micrométrico como instrumentos de
medición.
Conocer el manejo de la balanza electrónica como instrumento demedición.
Redactar el informe siguiendo el formato o estructura de un informe técnico.

1.2. Fundamentos Teóricos
Para poder medir una cantidad física es necesario establecer una comparación
entre dicha cantidad y otra cantidad de la misma especie elegida previamente como
patrón. La existencia de relaciones matemáticas entre diferentes cantidades físicas,
permite que se pueda seleccionar algúnpequeño número de estas, definiéndose como
cantidades fundamentales, a partir de las cuales se pueden expresar las demás
(derivadas).

1.2.1. Cifras Significativas y Redondeo
Los resultados primarios solamente deberían reportarse con el apropiado número
de cifras significativas. El número de cifras significativas y la incertidumbre asociado
son una indicación de la precisión de losresultados analíticos. El manejo correcto de
las cifras significativas (y de la incertidumbre) y la preservación de la precisión
disponible, requiere de una comprensión de la propagación de la incertidumbre en los
cálculos.

Generalmente, si no se especifica, se puede asumir que la precisión es ± 1 la
posición del último dígito de la cifra reportada, el cual es llamado el dígito menossignificativo. Sin embargo, algunos valores tienen efectivamente un número infinito de
cifras significativas. Por ejemplo, 1 pulgada se define como exactamente 2, 54
centímetros ( 2, 54 con un número infinito de ceros a la derecha) y cada valor es
infinitamente preciso para propósitos de conversión. Además, para propósitos prácticos,
muchas constantes (velocidad de la luz, constante de Planck, etc.) soncomparativamente precisas y no limitan la precisión de los resultados de los cálculos en
que intervienen.
El acarreo de ceros es una fuente de confusión. El uso de la notación científica le
permite a quien escribe la cifra indicar la precisión. Considere el número 2000 (el cual
cuando fue escrito de esta forma, tenía cuatro cifras significativas). La mejor manera de
indicar el número decifras significativas consiste en usar la notación científica:
2*103
2,0*103
2,00*103

1 Cifra Significativa
2 Cifras Significativa
3 Cifras Significativa

Cuando es necesario reducir el número de dígitos en un resultado, esta
operación debería ser llevada a cabo mediante el redondeo. Sí el número después del
último dígito significativo es mayor que 5, se debería aumentar en una unidad eldígito
menos significativo; y si es menor que 5, redondear por debajo.
Ejemplo:
Numero
3,14159
9,80701
0,064451207
3, 5040¤10-3

5 Cifras
3,1416
9,8070
0,64451
3,5040*10-3

4 Cifras
3,142
9,807
0,64
3,504¤10-3

3 Cifras
3,14
9,81
0,644
3,50¤10-3

2 Cifras
3,1
9,8
0,64
3, 5¤10-3

1 Cifra
3
10
0,6
4¤10-3

Importante: El redondeo no debe hacerse en forma sucesivaComo podrán observar a lo largo del curso, todos los números resultantes de un
medida tienen una cierta incertidumbre, por ello es necesario eliminar aquellas cifras
que carecen de significado porque la incertidumbre es mayor que lo que estas cifras
significan. A continuación se presenta un ejemplo.
El resultado de la medición de la temperatura de un cuerpo se ha expresado de
la siguienteforma:
T = (503, 612 ± 0, 3)K

lo cual es incorrecto, puesto que las dos últimas cifras 12 no tienen significado alguno,
al ocupar un posición menor que la incertidumbre. La forma de expresar correctamente
el resultado anterior es la siguiente:
T = (503, 6 ± 0, 3)K

1.2.2. Cálculos y Cifras Significativas
Uno debería mantener todos los dígitos mientras realiza los cálculos y redondear...