Medida e incerteza

PRÁCTICA No. 1 Medida e Incerteza

Diana Gabriela Girón Chuy

INTRODUCCIÓN
El propósito de estos experimentos es aprender a calcular incertezas en las mediciones realizadas y comprobar así que toda medición tiene una incerteza o margen de error, el cual se pudo hallar por métodos matemáticos y estadísticos. Para el efecto se realizó el cálculo de la incerteza de medidas realizadas condiferentes instrumentos, de volúmenes calculados y del tiempo de oscilación de un péndulo.

OBJETIVOS
GENERAL • Aprender a calcular la incerteza en la medida al utilizar los instrumentos del laboratorio. ESPECÍFICOS • Aprender a medir • Calcular la incerteza de las medidas tomadas con una regla y un vernier • Calcular la incerteza de ciertos cálculos hechos con medidas tomadas en el laboratorio •Saber la diferencia entre medidas directas e indirectas • Aprender a medir objetos con precisión.

HIPÓTESIS
En la práctica realizada se espera aprender a medir ciertos objetos con diferentes instrumentos, así como calcular la incerteza en la medida tomada de estos instrumentos.

MARCO TEÓRICO
¿Qué es medir? Medir es comparar una cantidad desconocida con una ya conocida teniendo en cuenta quelas cantidades deben tener la misma magnitud que elegimos como unidad; la unidad debe ser inalterable a través del tiempo, debe ser universal, puede ser del Sistema internacional, SI, del Sistema Ingles o Sistema Decimal. Existen dos tipos de medida: • Directa: es cuando se puede medir la cantidad con un instrumento. • Indirectas: es cuando se obtiene el valor de una cantidad a partir de otra. Nose tienen instrumentos adecuados. Cada instrumento que se utiliza para hacer una medida tiene un error absoluto conocido como incerteza. Existen varios tipos de errores de medición se pueden clasificar por su origen: 1) Errores del Instrumento: • Error de apreciación: esta depende de la calibración del instrumento. • Error de exactitud: es el error absoluto con el que el instrumento ha sidocalibrado. 2) Error de interacción: proviene de la interaccion del instrumento de medición con el objeto. 3) Falta de definición en el objeto sujeto a la medición: representa la falta de precisión intrínseca en la medición. Los errores también se pueden clasificar por su carácter: 1) Errores sistemáticos: se originan por las imperfecciones de los métodos de medición. 2) Error estadístico: estos seproducen al azar. En general son debido a causas multiples y fortuitas. 3) Errores ilegítimos o espurios: se dan por equivocaciones del sujeto que efectua la medición o la fórmula de medición. Si se desea combinar los tipos de errores sistemáticos y estadísticos lo usual es sumar los cuadrados de los errores absolutos y luego tomar la raíz cuadrada del resultado se denomina por el símbolo ΔZ. Loserrores pueden expresarse de distintas formas: • Error absoluto: A = a ± ΔZ • Error relativo: Z = Δa/A • Error relativo porcentual: Z% = Δa/A * 100

En este trabajo se presentaran las errores relativos porcentuales y se estudiara uno en específico el error de precisión, este error es el que da el instrumento con el que mediremos los objetos. El fabricante de cada instrumento debe poner la incertezadel instrumento en el manual de usuario, en caso no lo tenga utilizamos la medida más pequeña del instrumento. La incerteza se calcula de diferente manera con los tipos de medida. Cuando medimos de forma directa utilizamos el error dado por el fabricante se le suma y/o resta la medida más pequeña del instrumento a la medida. Para las medidas indirectas se calcula una razón de cambio:

Laincerteza del tiempo se calcula con la desviación estándar la cantidad n de tiempos tomados cuya fórmula es la siguiente:

Gracias a las medidas directas se pueden calcular diferentes valores como por ejemplo el volumen de distintos objetos dados por las siguientes fórmulas.

DISEÑO EXPERIMENTAL
En la práctica realizada se midieron ciertos objetos con diferentes instrumentos para calcular...