Laboratorio 1

MEDICIONES Y TEORÍA DE ERRORES

La medición es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y unidad deben ser de la misma magnitud. Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

MEDICIONES Y TEORÍA DE ERRORES

I. INTRODUCCIÓN

En toda la física prevalece elconcepto de la medición: que es posible obtener valores cuantitativos congruentes, determinados en forma experimental, de ciertas propiedades de sistemas físicos. Por lo general, esto se hace comparando la cantidad por medir, con algún patrón o estándar definido arbitrariamente y que se considera la unidad de esa cantidad particular. Por ejemplo, se pude medir la longitud, la anchura y la alturade un bloque o cuerpo rectangular empleando una regla de un metro. Tal acción consiste en comparar las dimensiones del objeto con la escala marcada en la regla, que a su vez se graduó previamente (aunque en forma indirecta), por comparación con el metro prototipo internacional, o con la copia que se conserva en el organismo de normalización o estándares de cada país. Las dimensiones lineales delbloque se pueden expresar como múltiplos (aunque no necesariamente enteros) del metro estándar o patrón.
Es claro que los números que expresan las dimensiones lineales de un objeto no son simples valores numéricos, sino cantidades múltiplos de alguna unidad arbitraria de longitud, como el metro patrón. Se dice que tales valores son cantidades dimensionales cuya dimensión es la longitud, y seexpresan en metros, pies, pulgadas o cualquier otra unidad estándar de longitud que se elija.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

La física es una ciencia que se basa en nuestra capacidad de observar y medir el mundo que nos rodea. La genuina superación de los detalles prácticos que hacían difícil la medición precisa de alguna magnitud, ha dado lugar a avances cruciales en la historia de la ciencia. Porejemplo, en el año 1572 el astrónomo danés Tycho Brahe, usando instrumentos mucho más precisos que los que se conocían hasta entonces, demostró que una nova observada en el firmamento se hallaba tan lejos de la Tierra como el resto de las estrellas. Con esto refutaba la idea aristotélica de acuerdo con la cual el cielo, por ser perfecto, no podía sufrir ningún cambio. Por lo tanto, el concepto demedición ocupa un papel fundamental en la historia de la Física.
“Si alguien empezara con certezas, terminaría con dudas, pero si se conformara en empezar con dudas, terminaría en certidumbres”.

1. MEDICIÓN

En la ciencia y en la técnica, medir es el proceso por el cual se asigna un número a una propiedad física de algún objeto o fenómeno mediante la comparación entre las magnitudesdesconocidas y otra de la misma especie elegida arbitrariamente como una unidad o referencia.

Ejemplo:

En la medición de las dimensiones de un objeto intervienen:

* El objeto cuyas dimensiones se requiere medir.
* El instrumento de medida (regla milimetrada, vernier o pie de rey).
* La unidad de medida que está incluida en el instrumento de medición (mm, cm, etc.).

2.1.Expresión general de la medición:

Cuando se mide una sola vez el resultado de la medición está dado por: Χ ± ∆X
Cuando se miden varias veces el resultado de la medición está dado por: Χ ±dX

Donde:
Χ: Valor probable dado por la media aritmética.
dΧ: Está dado por el promedio de las desviaciones.
Χ: Valor leído en el instrumento.
∆Χ: Error absoluto o incertidumbre (1/2 de la aproximación delinstrumento de medida).

2.2. Clases de Mediciones:

Medición Directa: Es aquella que se obtiene directamente por observación al hacer uso del instrumento de medida.

Ejemplo:

* La determinación de la longitud de la pizarra utilizando una cinta métrica.
* La medida de la temperatura ambiente usando termómetro.

Medición Indirecta: Es aquella que se obtiene como resultado...