medicion e incertidumbre


PRACTICA Nº 1
PRECISION DE LAS MEDIDAS
1. OBJETIVOS
1.1. Medir directamente: la talla, la masa, la presión arterial y la frecuencia del pulso sanguíneo de una persona.
1.2. Medir indirectamente la superficie corporal de un conjunto de personas.
1.3. Determinar la incertidumbre de las medidas directas e indirectas.
2. FUNDAMENTO TEORICO
Medición. Es el proceso por el cual se asignaun número a una propiedad física de algún fenómeno con propósito de comparación, siendo este proceso una operación física en la que intervienen necesariamente tres sistemas: El sistema objeto que se desea medir; el sistema de medición o instrumento y el sistema de comparación que se define como unidad y que suele venir unido o está incluido en el instrumento. Supongamos que medimos la temperaturade una persona y encontramos que:
T =37 °C
Entonces la magnitud medida es la temperatura T; 37 es la parte numérica y la unidad de medida es el grado Celsius. En general expresamos cualquier medición en la forma:
M=Xu (1)
Donde M es la magnituda medir, X el valor numérico que buscamos y u la unidad de medida.
Clases de mediciones
Medición Directa Se obtiene al aplicar directamente el instrumento de medición y efectuar la lectura en su escala correspondiente. Ejemplos: La presión arterial, la temperatura corporal, el ritmo cardíaco.
Medición Indirecta. Cuando la medida se obtiene usando una fórmula matemática que relacione lamagnitud a medir con otras magnitudes que son medibles directamente. Ejemplos:
a) El peso de un individuo se puede medir con la fórmula P = mg, donde m es la masa que se determina en una balanza y g es la aceleración de la gravedad del lugar.
b) La medida de la superficie corporal S en m2 se calcula con la fórmula de Dubois:
S= 0,2025(2)
Donde m es la masa de la persona en kg y h, su talla en metros
c) La medida de la frecuencia del pulso se determina por la ecuación:
f= (3)
Donde P es el número de pulsos que se contabilizan en un tiempo t.
Errores. Toda medida de una magnitud física, en general, adolece de un error. Se llama error e a la diferencia entre el valorque se obtiene en una medición y el valor “verdadero”.
e=V–M (4)
figura 1
Donde V es el valor verdadero de la magnitud y M es el resultado de una medición. En todos los casos dicho valor “verdadero”es desconocido.
Incertidumbre Es el error experimental y se puede expresar de diversas maneras, siendo las más usuales: La desviación típica o estándar, la desviación promedio, el error probable, etc.
Discrepancia Es la diferencia que existe entre dos valores correspondientes a dos mediciones diferentes, o a dos resultados diferentes, de una misma magnitud física.
Tipos de Errores
ErroresSistemáticos. Son aquellos que se repiten debido a un defecto en el instrumento de medida o a un defecto de lectura del operador. Entre estos tenemos: Errores de calibración del instrumento de medida, errores de imperfecciones del método de medida, errores personales.
Errores Estadísticos o Aleatorios. Son aquellos inherentes al método de medida cuya presencia sólo está regida por las leyes de laprobabilidad. Pueden ser:
a) Errores de Juicio como la aproximación dada en la lectura de fracciones de división de una escala dada.
b) Errores por condiciones fluctuantes, tales como las Variaciones de temperatura, de voltaje, de presión, etc. Algunos autores los denominan errores teóricos
c) Errores de definición así por ejemplo, la longitud de objetos que no tienen bordes perfectamente...