MEDICI N E INCERTIDUMBRE

MEDICIÓN E INCERTIDUMBRE

I. OBJETIVOS:

Expresar correctamente el resultado de una medición.
Determinar la incertidumbre de una medida directa.
Determinar la incertidumbre de una medida indirecta.

II. PREGUNTAS ORIENTADORAS:

1. ¿Qué entiendes por medir? Indique las clases de mediciones. Ejemplos.
Comparar dos cantidades de una misma magnitud, tomando solo una de ellas.
Ejemplo tomar lalongitud de 1 metro (unidad) y comparar con ella la longitud de una
mesa= 2m







Ejemplo 1: 110 KPa, 20Kg, 25m, 30s, 28° C.
Ejemplo 2: Se desea medir las alturas de un edificio demasiado alto, dadas las dificultades de realizar la medición directamente, emplearemos un método indirecto. Colocaremos en las proximidades del edificio un objeto vertical, que sí podamos medir, así como su sombra.Mediremos también la longitud de la sombra del edificio. Dada la distancia del Sol a la tierra los rayos solares los podemos considerar paralelos, luego la relación de la sombra del objeto y su altura, es la misma que la relación entre la sombra del edificio y la suya. Llamando:
SOb: a la sombra del objeto.
AOb: a la altura del objeto.
SEd: a la sombra del edificio.
AEd: a la altura del edificio.2. ¿Defina error o incertidumbre? Explique los tipos o clase de errores que existen
En algunos casos se utiliza para cuantificar la diferencia entre el resultado de una medida y el considerado como valor de la misma (valor verdadero, valor real o estándar) mientras que en otras se utiliza para denominar la incertidumbre del resultado de una medida, es decir, para cuantificar la imperfección delmétodo e instrumento de medida empleado.


ERRORES SISTEMÁTICOS: Son los errores relacionados con la destreza del operador

ERROR DE PARALAJE ( EP ), este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición.

ERRORES AMBIENTALES Y FISICOS (Ef), al cambiar las condiciones climáticas, éstas afectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación, resistividad,conductividad, etc.

ERRORES DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición:

ERROR DE LECTURA MINIMA ( ELM), Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento.

Ejemplo: lecturamínima de 1/25 mm
Elm = ½ (1/25mm)= 0,02 mm

ERROR DE CERO (E0), es el error propiamente de los instrumentos no calibrados.

Ejemplo: cuando se tiene que las escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se verá que se encuentra desviada hacia un lado del cero de la escala. Si esta desviación fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura mínima, entonces






ERRORESALEATORIOS: Son los errores relacionados en interacción con el medio ambiente, con el sistema en estudio, aparecen aun cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente minimizados, balanceadas o corregidas.

Los errores aleatorios se cuantifican por métodos estadísticos.
Si se toma n- mediciones de una magnitud física x, siendo las lecturas x1, x2, x3,…,xn ; el valor estimado de la magnitudfísica x, se calcula tomando el promedio de la siguiente manera.





La diferencia de cada medida respecto de X se llama desviación. El grado de dispersión de la medición, estadísticamente se llama desviación estándar de la media σ y se le calcula de la siguiente forma:




El error aleatorio (Ea) para un número pequeño de mediciones (<100) es:


3. Diga que factores contribuyen al errorsistemático. ¿Qué factores contribuyen al error aleatorio?

4. ¿Qué tipo de error incluye el error absoluto? ¿Cuál es el significado de este concepto? ¿Qué significado tiene el error porcentual?

ERROR ABSOLUTO: Si una magnitud de x0 unidades se mide y se obtiene el valor de x unidades, se llama error absoluto de la medida a la diferencia, también incluye a la incertidumbre ya que esto lo hallamos con...