Mecanica

“Cuando se examinan inteligentemente incluso los más inútiles experimentos, éstos pueden abrir el camino hacia los más sensacionales hallazgos”. Max Planck

TEORIA BASICA PARA LABORATORIO DE MECANICA

“Cuando se examinan inteligentemente incluso los más inútiles experimentos, éstos pueden abrir el camino hacia los más sensacionales hallazgos”. Max Planck

Contenido 1.- Teoría de errorbásica para laboratorio 1.1.- Categorizaciones de error 1.2.- Precisión y exactitud 2.- Medidas directas 2.1.- Fórmulas estadísticas 2.2.- Distribución normal o de Gauss 3.- Medidas indirectas 3.1.- Mediciones de las magnitudes independientes 3.2.- Mediciones de las magnitudes dependientes 3.3.- Ajuste no lineal 4.- Cifras significativas 5.- Unidades de medida 6.- Errores comparativos 7.- Algunasfunciones útiles de Excel

“Cuando se examinan inteligentemente incluso los más inútiles experimentos, éstos pueden abrir el camino hacia los más sensacionales hallazgos”. Max Planck

En las ciencias experimentales se trabaja con lo que se denomina el método científico, que básicamente consiste en observar la naturaleza, medir lo observado mediante algún patrón conocido, para luego obtener unacorrelación entre ellos. Para relacionar observación con medición, es que se plantean distintos modelos teóricos hasta que alguno explique satisfactoriamente el fenómeno observado. Por ello “buenos datos, llevan a buenos resultados”. Este laboratorio pretender dar herramientas de análisis experimental, para comprender los fenómenos que se estudian dentro de los márgenes de error que se cometen.1.-Teoría de Error básica Toda medición viene de por sí acompañada por un error. Este error nos indica el margen en el cuál se encuentra nuestro valor verdadero de la magnitud, llevándonos esto a expresar SIEMPRE nuestro resultado experimental correctamente de la siguiente manera:

Este margen refleja la calidad de la magnitud medida, esta calidad puede verse afectada por diversos factores, comopueden ser el cuidado y precaución con que realizó su montaje experimental, la correcta decisión al elegir un instrumento de medición, la correcta propagación de errores al estar trabajando con una magnitud derivada que depende de la medición de magnitudes básicas o derivadas, etc. 1.1.- Categorizaciones de error Los errores se pueden agrupar básicamente en dos diferentes categorías de acuerdo a lanaturaleza de su origen: Errores aleatorios: cuando realizamos n veces una medición de una magnitud se presentan estos errores. Consisten en variaciones estadísticas de las medidas debidas a causas difíciles de controlar. Recordemos que denominamos a un resultado preciso o reproducible si la incertidumbre de origen aleatorio es pequeña. Errores sistemáticos: estos se encuentran presentes en todaslas medidas, y la mayoría de las veces se presentan porque las condiciones experimentales son diferentes al modelo teórico. Estos errores por ejemplo los podemos apreciar cuando no consideramos algún factor externo en nuestras mediciones. Este error se presenta cuando existe una mala calibración de un instrumento de medición. Estos errores se pueden eliminar ya sea cambiando el métodoexperimental o depende el caso usando otro instrumento de medición. Recordemos que definíamos una medida exacta cuando el error sistemático es muy pequeño.

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De acuerdo al tipo de medición realizada se debe diferenciar que error correspondeasignarle. Existen dos posibilidades:  medidas directas: como medir distancia con una regla, el tiempo con un cronómetro, o cualquier medición física que pueda obtenerse con algún instrumento para ello.  medidas indirectas: como determinar la aceleración de un carro por medio de las mediciones directas de distancia y tiempo. Estas se calculan teniendo como dato las medidas directas. Recuerde que el...