Reporte De Incertidumbres

Medición de cantidades básicas en el laboratorio

Resumen.
En ésta práctica se introducen los conceptos de medición, error, incertidumbre y sus implicaciones en el trabajo de laboratorio. Se eligieron objetos comunes en el laboratorio para ser medidos y se busco el instrumento adecuado para cada uno. En este caso medimos la masa de una libreta y un chicle, el tiempo de caída de una pluma, elvolumen de una mesa y el espesor de hojas blancas, utilizando balanza, cronómetro, flexómetro y vernier respectivamente. Se reportaron las mediciones con la incertidumbre asociada describiendo el proceso de obtención de ésta última.
Introducción.
El trabajo en el laboratorio implica, entre otras cosas describir cualitativa y cuantitativamente los fenómenos que en él se reproducen, para lo cualhace uso de la medición. Para trabajar en el laboratorio midiendo es necesario conocer definiciones y términos que permitan hacer ésta actividad universal, metódica y verificable.
Las mediciones representan el proceso de obtención del valor de una cantidad. Este proceso consiste en la comparación de un cuerpo con otro considerado patrón. La magnitud de una cantidad es aquello que se puede medir.Estas magnitudes se clasifican en dos grupos: Fundamentales, que se obtienen mediante la comparación directa con un patrón; la derivadas que se obtienen a partir de las anteriores. A cada una de estas magnitudes les corresponde una unidad de medida, cantidad particular, definida y adoptada por convención con la cual otras cantidades de la misma clase se comparan con el fin de expresar susmagnitudes relativas a esta cantidad. En la actualidad se ha adoptado al sistema internacional de unidades (SI) como sistema universal. [1]
Las mediciones pueden realizarse de dos maneras: Mediciones directas, son las que resultan de la comparación directa con el patrón y las mediciones indirectas que son el resultado de cálculos y operaciones de las medidas directas.
Toda medición está afectada por uncierto error, inexcluible, que puede provenir de muchas fuentes tales como el instrumento, las condiciones del experimento y/u objeto o del observador. Aunque este es inexcluible es necesario detectar todas las fuentes con la finalidad de reducirlos para hacer una medición confiable. Se pueden distinguir y clasificar los errores como se presentan a continuación: Error, es el resultado de unamedición menos el valor real [2] del mensurando; error sistemático es la media que resultaría de un número infinito de mediciones del mismo mensurando efectuadas bajo condiciones de repetibilidad menos el valor real del mensurando; error aleatorio es el resultado de una medición menos la media que resultaría de un número infinito de mediciones del mismo mensurando efectuadas bajo condiciones derepetibilidad.
[1] Ver tabla anexa de unidades del SI.
[2] Ver glosario de mediciones.

Para distinguir los tipos de error necesitamos de dos conceptos más: Repetibilidad es la cercanía del acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mensurando bajo las mismas condiciones de medición; por otro lado la reproducibilidad es la cercanía del acuerdo entre los resultados de mediciones delmismo mensurando efectuadas bajo distintas condiciones de medición.
Para tener una descripción cuantitativa del valor del error, a las mediciones se le asocia un valor llamado incertidumbre definido como parámetro asociado con el resultado de la medición, que caracteriza la dispersión de los valores que se podrían atribuir razonablemente al mensurando. Al igual que el error, en toda medición sele debe de asignar un valor.
Según el método de obtención y asignación de la incertidumbre se pueden clasificar en 2 tipos: Evaluación tipo A, es el tipo de evaluación por un método estadístico de una serie de observaciones; Tipo B que son los métodos distintos a los estadísticos. Para conocer el valor numérico de la incertidumbre tipo B, se aplica la siguiente ecuación (1.1):
δy=i=1nδi2
En...