Mediciones

MEDICIONES
Mediciones, calculo de errores y su propagación Laboratorio Nº 03

Tópicos relacionados
Aproximación, incertidumbre, error, medición, vernier, micrómetro, longitud, tiempo, masa, calibración, balanza de precisión, Precisión, Exactitud.

1. Objetivos


1. Comprender el proceso de medición y expresar correctamente el resultado de una medida realizada.
2. Reconocerlos diferentes tipos de error que existen y evaluar el error sistemático para cada tipo de medición.
3. Desarrollar una conciencia del “error” como algo ineludible asociado a las mediciones hechas notando que los errores siempre estarán presentes en los procesos de medición.
4. Aprender a calcular el error propagado y el resultado de una medición indirecta.




1. Equipos ymateriales


- Un (01) paralelepípedo de madera
- Una (01) canica de vidrio o porcelana
- Un (01) cilindro de aluminio
- Una (01) regla graduada, 1m, 1/1000 m
- Un (01) calibrador vernier, 150 X 0.05mm.
- Un (01) calibrador vernier, 150 X 0.02mm.
- Un (01) Modelo de Nonio (1/10 mm) de madera.
- Un (01) Cronómetro, 11 h, 59 m, 59 s, 1/100 s
- Un (01) Micrómetro,25*1mm/0.5mm




2. Fundamento teórico


La FISICA es una ciencia que se basa en la capacidad de observación y experimentación del mundo que nos rodea. La superación de los detalles prácticos que hacían difícil la medición precisa de alguna magnitud física, dio lugar a los avances en la historia de esta Ciencia.


Por ejemplo; cuando medimos la temperatura de un cuerpo, lo ponemos encontacto con un termómetro, y cuando están juntos, algo de energía o “calor” se intercambia entre el cuerpo y el termómetro, dando por resultado un pequeño cambio en la temperatura del cuerpo, afectando así, a la misma cantidad que deseamos medir. Además todas las mediciones son afectadas en algún grado por errores experimentales debido a las imperfecciones inevitables del instrumento de medida(errores sistemáticos), o las limitaciones impuestas por nuestros sentidos (errores personales), que deben registrar la información o dato.


Por eso cuando un investigador tecnológico y científico diseña su técnica de medición procura que la perturbación de la cantidad a medirse sea más pequeña que el error experimental.


1. MEDICIÓN


Técnica que se utiliza para determinar el valornumérico de una propiedad física comparándola con una cantidad patrón que se ha adoptado como unidad. La mayoría de las mediciones efectuadas en laboratorio se relacionan con magnitudes como longitud, masa, tiempo, ángulo o voltaje.


En todo proceso de medición se debe tener en cuenta lo siguiente:


a. El objeto o fenómeno cuyas dimensiones se requieren medir.
b. El instrumento demedición (ejm: regla milimétrica, cronómetro, probeta).
c. La unidad de medida, el cual está incluida en el instrumento de medición (mm, s, ml).


Obs: A veces es necesario especificar las direcciones de ciertas magnitudes vectoriales y tensoriales.


EXPRESIÓN GENERAL DE LA MEDICIÓN:


- Cuando se realiza una sola medición, el resultado lo podemos expresar:[pic] (1)



- Donde X0 es el valor leído en el instrumento y (X es el error absoluto (por ejemplo se obtiene tomando la mitad de la lectura mínima que se puede hacer con el instrumento, aproximación o precisión del instrumento).

[pic] (2)



- Si se realiza varias veces la medición, el resultado se puede expresar
[pic] (3)- Donde [pic] es el valor probable dado por la media aritmética de las mediciones y dX es el promedio de las desviaciones o errores.


2. TIPO DE MEDICIONES


Medición Directa: Es la que se obtiene directamente por observación al hacer la comparación del objeto con el instrumento de medición o patrón.
Ejemplo: La determinación del volumen de un objeto, usaremos la probeta...