Práctica de Física: Incertidumbre


ANALISIS DE LA TEORIA DE MEDICION

1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo general
Determinar la incertidumbre al realizar una medición.
1.2 Objetivo especifico
Conocer los cálculos empleados para una medida directa e indirecta.
Realizar mediciones con mayor precisión y exactitud de su medida.
Determinar la incertidumbre para varias mediciones, aplicando el método estadístico.

2. MATERIALES YEQUIPOS DE MEDICION





3. FUNDAMENTO TEORICO
3.1 La Medición
La medición, es una comparación de una cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud. Para ello se debe teneren cuenta dos puntos importantes: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida, ya sea en Sistema Inglés, Sistema Internacional, o una unidadarbitraria.
La medición puede ser:
Directa: Cuando el valor de cantidad es dada por la lectura en la escala del instrumento utilizado, en un solo proceso.
Indirecta: Cuando el valor numero es hallado mediante operaciones matemáticas con las cantidades medidas en forma directa.

3.2 La incertidumbre
La incertidumbre de la medición es una forma de expresar el hecho de que, para un mensurando y suresultado de medición, no hay un solo valor, sino un numero infinito de valores dispersos alrededor del resultado. Estos valores pueden ser razonablemente atribuidos al mensurando.
3.2.1 Tipos de incertidumbre
a) Incertidumbres absoluta
Es la diferencia entre el valor real y el valor medido.
Se expresas así:

Esto quiere decir que, el valor verdadero de la medida esta comprendido en elintervalo ( -, +).

b) Incertidumbres relativa
Es el cociente de la incertidumbre absolutay el valor medido.

Este resultado multiplicado por 100 nos da la incertidumbre relativa porcentual.

c) Incertidumbres sistemática
Se originan debido a una mala calibración del instrumento de medida o a las imperfecciones del método.

d) Incertidumbres accidentales
Se debe a la naturaleza de lacantidad a medir. También ocurre cuando el observador se equivoca al hacer las lecturas de manera aleatoria.

3.3 Cifras significativas
Representan el uso de una escala de incertidumbre en determinadas aproximaciones. El uso de éstas, considera que el último dígito de aproximación es incierto.
3.3.1 Incertidumbre para varias mediciones
Todo proceso de medición tiene su incertidumbre, y la manera demejorar en nuestros resultados es realizando muchas mediciones.

3.3.1.1 Evaluación de la incertidumbre estándar tipo A, µA
Medición basada en cualquier tipo de métodos estadísticos.

3.3.1.2 Evaluación de la incertidumbre estándar tipo B, µB
Basada en una decisión científica, la cual debe incluir:
Datos previamente medidos.
Experiencia con, o de conocimiento general del comportamiento ypropiedades de materiales relevantes e instrumentos.
Especificaciones de manufacturas.
Datos provistos en calibración y otros reportes.
Incertidumbres asignadas a datos de referencia tomados de los handbooks.
3.3.1.3 Incertidumbre total o combinada, µ o µc
La incertidumbre total en una medida es la consecuencia de la contribución de los dos tipos A y B según:


3.3.1.4 Incertidumbrerelativa o precisión
Es el grado de aproximación entre si o dispersión de valores medidos en términos porcentuales, se calcula según:


4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
4.1 Calculo de una medida directa utilizando una sola medición.
a) Medidas de tiempo
Primero fijamos el extremo superior del pabilo en el soporte universal y el extremo inferior un cilindro homogéneo.




Luego, con laparticipación de tres compañeros, medimos el tiempo que tarda diez oscilaciones del evento; cada uno con su respectivo instrumento (cronometro, celular, reloj) y posteriormente completamos la tabla. (Ver tabla 1.1)











b) Medidas de Longitud
Primero medimos con una regla métrica la longitud (L) de un hueso.
Luego con el vernier medimos: el espesor máximo (e) y el diámetro interno...