manual de laboratorio




















M A N U A L P A R A E L L A B O R A T O R I O

D E F I S I C A I






















PRACTICA Nº 1
TEORIA DE LOS ERRORES. CIFRAS SIGNIFICATIVAS.
REDONDEO Y OPERACIONES. INSTRUMENTOS DE MEDIDA


I. INTRODUCCION

1.1 Teoría de errores: Las magnitudes físicas se hallan experimentalmente por mediciones ocombinaciones de éstas, y las mismas llevan en sí una inseguridad proveniente de las características de los aparatos utilizados en su determinación.

Al realizar la medición de una magnitud física se observa un número que la caracteriza y cuando éste resultado va a ser aplicado se necesita, en la mayoría de los casos, saber con que confianza se puede decir que el número obtenido representa lamagnitud física. Por esto se debe poder expresar la inseguridad en términos que sean comprensibles a otras personas; para esto se utiliza un lenguaje universal y sistematizado.

El error de una medida puede obtenerse mediante la diferencia entre el valor obtenido y el verdadero valor de la magnitud que se mide.

Los errores se clasifican en:
a) Accidentales o Aleatorios: Es el error debido aerrores aleatorios. Se caracteriza por el hecho de que son igualmente probables errores positivos y negativos. Su efecto se puede minimizar tomando cierta cantidad de mediciones y calculando la media aritmética de las mediciones hechas. La media aritmética (promedio) obtenida se toma como el mejor valor estimado del verdadero valor de la cantidad medida.

b) Sistemáticos: Son los erroresdebidos a factores que actúan siempre en el mismo sentido y de la misma forma, por ejemplo, al medir una longitud con una cinta métrica que se ha estirado siempre cometemos el mismo error. No se puede eliminar con el método de la media aritmética.

Por otra parte, cuando el error no es significativo, se puede hablar de precisión y exactitud. La precisión de una medida es el grado de concordanciaentre la misma y otros valores obtenidos en condiciones fundamentalmente iguales. La exactitud de una medición es el grado de concordancia entre estas y el verdadero valor.

Anteriormente se hizo referencia a la media aritmética como una forma de minimizar los errores de tipo accidental. La media aritmética es el promedio aritmético de una serie de medidas; cuando las inseguridades son debidasa errores accidentales solamente, el promedio será más exacto cuanto mayor sea el número de mediciones.
1.2 Cifras significativas: La realización de una medida no es más precisa por el hecho de tener muchos decimales. Normalmente la realización de una medida está limitada por la apreciación del instrumento utilizado para efectuar la medida.

Una cifra significativa es aquella que surgeREALMENTE como producto de una medición y no de la imaginación de quien la realiza.

Para clarificar un poco esta situación veamos el siguiente ejemplo: Suponga que un compañero de equipo determina la longitud del mesón de trabajo con una cinta métrica (cuya apreciación es de un milímetro) diciendo que el resultado es: 9938,43 cm. Veamos si se ha considerado el número adecuado de cifrassignificativas. Como el mínimo valor distinguible en una cinta métrica común y corriente es de un milímetro, entonces se debe transformar los 9938,43 cm en milímetros, obteniéndose la siguiente cantidad: 99384,3 mm. Evaluando el resultado anterior nos damos cuenta que el valor 0,3 (último decimal) no lo podemos apreciar en la cinta métrica puesto que es menor a un milímetro, por lo tanto ese decimal fueproducto de la imaginación y debe ser desechado, es decir, la medida correcta es 9938,4 cm.

En resumen, para el ejemplo anterior se tiene que el número de cifras significativas es 5 y no 6 como lo sugería el resultado original.

Por otra parte, es bueno saber que los CEROS que figuran como primeras cifras de un número no son cifras significativas y solo sirven para indicar el lugar de la...