Medidas Directas E Indirectas Y Cálculo De Errores

MEDIDAS DIRECTAS E INDIRECTAS Y CÁLCULO DE ERRORES

I. OBJETIVOS.
A. Generales:
* Expresar correctamente una medida directa e indirecta
B. Específicas:
* Expresar de manera correcta las dimensiones de un objeto metálico (masa, diámetro y altura).
* Determinar experimentalmente la densidad másica de dicho objeto.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
1. Medición.
Es unatécnica por medio de la cual asignamos un número a una propiedad física, como resultado de la comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como patrón la cual se ha adoptado como unidad. Todas las características de un fenómeno que son medibles, se denominan magnitudes.
El resultado de una medida es una cantidad, es decir, un número seguido de la unidad utilizada, dicha medida lo podemosobtener directamente o en forma indirecta.
2. Errores de medición.
Afecta la medición. Proviene de las limitaciones impuestas por la precisión y la exactitud de los instrumentos usados, del método de medición, de la definición del objeto a medir y de la influencia del observador que realiza la medición.
Al realizar una medición sea directa o indirecta, dependiendo de la naturaleza de lamagnitud física a determinar, en general se puede expresar de la siguiente manera: A=A±∆A
Donde A=magnitud a medir y ∆A=incertidumbre de la medicion
* Error relativo. Es comparar la incertidumbre con el valor de misma medición. Expresándole como er=∆AA
* Error porcentual. Expresar la incertidumbre de la medición en función del error porcentual ep=∆AA100%
Así también la medición se puedeexpresar como
A=A±er Ó A=A±ep
a) Medidas directas.
Son aquellas que la obtenemos ayudados directamente con un instrumento de medición. La incertidumbre se debe a la precisión del instrumento, al procedimiento de medida y factores ambientales aleatorios, tales como dilatación térmica etc.
Para determinar la incertidumbre debido a la precisión de los instrumento, se toma comocriterio a la mínima división dividida por 2, en el caso en que la escala del instrumento lo permita, caso contrario se toma la mínima división como incertidumbre.
b) Medidas indirectas.
Es cuando la magnitud física a determinar se obtiene a través de una ecuación matemática que influyen mediciones directas.
En una medida indirecta, la incertidumbre se determina considerándola como función de lasmedidas directas involucradas.
Sea “f” la magnitud física que depende de las magnitudes x, y, z,… las cuales son medidas directas:
f=f(x,y,z,…)
Se debe expresar correctamente de la siguiente manera:
f=f±∆f
La incertidumbre de f se determina ayudada de la siguiente ecuación:
∆f=∂f∂x∆x+∂f∂y∆y+∂f∂z∆z+…
Donde ∆x ∆y, ∆z son las incertidumbres de las medidas directas.
III. MATERIAL Y EQUIPO* Un vernier
Calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades más ampliamente utilizados
* Una balanza
Instrumento que sirve para pesar o, más exactamente, para medir masas.
* Cilindro metálico
* Esfera metálica
IV. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
* Con la balanza mide la masa del cilindro y dela esfera metálica, anotando la respectiva incertidumbre.
* Con el vernier mide la altura y el diámetro del cilindro, el diámetro de la esfera, especifique su incertidumbre.
* Determine la densidad del cilindro y de la esfera.
* Determine la incertidumbre de la densidad del cilindro y de la esfera.
* Para cada medición determine la incertidumbre relativa y porcentual
V. TOMADE DATOS.
* Cilindro metálico
masa: m=m±∆mg → m=111.13g±0.01g
diametro: d=d±∆dmm → d=18.70mm±0.05mm
haltura:h=h±∆hmm → h=51.65mm±0.05mm
* Esfera metálica
diametro: d=d±∆dmm →...