Mediciones: Precisión y Exactitud

Experimento N° 1
MEDICIONES: PRECISIÓN Y EXACTITUD
Objetivos:
1. Diferenciar los conceptos de exactitud y precisión.
2. Expresar correctamente una medición.
3. Calcular la incertidumbre de una medición.
Resumen
Es muy importante aprender a diferenciar la exactitud y precisión en las ciencias, la exactitud tiene que ver con cuan cerca se está del valor real, mientras que la precisión es cuancerca están entre si un conjunto de medidas.
Al realizar una experiencia de laboratorio es necesario tenerlos en cuenta y recordar que estos no solo dependen del analista sino también del instrumento a usar para realizar medidas, teniendo en cuenta esto lograremos utilizar el implemento adecuado para realizar la medición correctamente.
Su estudio se logra mediante el análisis de su repetitividad yreproducibilidad en donde se analizan tanto el instrumento como el evaluador; de manera teórica esto se analiza mediante la implementación de cálculos de errores en la medida (error absoluto, relativo y aleatorio). Materiales
4 centavos de antes de 1981 y 4 después de 1983
1 regla de 30 cm
1 clip grande
Gotero
Pipeta
Vaso químico
Probeta


Marco Teórico
La medición es un proceso básico de laciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud. Estas pueden ser:
Directas: obtenidas mediante una medición con instrumentos para dicho fin.
Indirecta: obtenida mediante la utilización de fórmulas matemáticas.
Como sabemos, la ciencia depende grandemente de lainformación cuantitativa, sin embargo, la forma en que se expresa la medición depende del objetivo para el que se debe usar la cantidad. El resultado de estas mediciones nos lleva a realizar conclusiones, por ello la calidad de estas mediciones es fundamental. Al realizar o interpretar una medición, debemos tomar en cuenta dos aspectos: el primero; que tan bien mide el instrumento la cantidad que nosinteresa, y el segundo; que tan bien realizamos la medición. Estos aspectos son determinados por la precisión y la exactitud.
Para tener un mejor concepto de precisión y exactitud; tenemos que:
Precisión: es el grado de reproducibilidad de una medida, se da en términos de incertidumbre; la cual depende del observador.
Exactitud: es el grado de concordancia entre el valor medido experimental y elreal; esta depende del instrumento.
Las limitaciones en la precisión y la exactitud contribuyen a la incertidumbre en las mediciones. Los errores pueden ser de 2 tipos:
Sistemáticos: son aquellos que se le atribuyen al instrumento de medición.
Aleatorios: estos son cuantitativos, y pueden ser accidentales o personales.
La dispersión de los resultados o sea el grado de precisión se expresa por ladesviación estándar (S), que es una medida de dispersión para variables de razón (variables cuantitativas o cantidades racionales) y de intervalo. Y se define como la raíz cuadrada de la varianza de la variable.

La mejor manera de expresar una medición es representada por el valor promedio la desviación estándar; es decir .
Procedimiento
I. Determinación de la masa promedio y desviación estándar:1. Pese individualmente los 4 centavos de antes de 1981.
n
Año
Valor medido
Desviación
Desviación2
1
1968
3,07
0,005
0,000 025
2
1977
3,13
0,065
0, 004 225
3
1964
3,04
− 0,025
0,000 625
4
1976
3,02
−0,045
0,002 025


∑
∑
∑








2. Calcule el valor promedio de todos los centavos de antes de 1981.


3. Repetir las mediciones para los centavos después de 1983. ¿Habrá diferenciassignificativas entre las masas promedios de ambos grupos de centavos?
n
Año
Valor medido
Desviación
Desviación2
1
1996
2,49
−0,022 5
0,000 506 25
2
2002
2,54
0,027 5
0,000 756 25
3
2013
2,52
0,007 5
0,000 056 25
4
2014
2,50
−0,012 5
0,000 156 25


∑
∑
∑






Valor promedio de centavos después de 1983:

Diferencia entre las masas promedios de los centavos antes de 1981 y después de 1983:

4. Pesar...