teoria de errores fisica

Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua - León
Facultad de Ciencias y Tecnologías
Departamento de matemáticas y Estadística
Laboratorio de Física "MEDICION Y ERRORES"

COMPETENCIA:
-Mide correctamente longitudes con el vernier, masas con una balanza y volumen con pipeta, beaker y probeta.
- Aplica el concepto de orden de magnitud y cifra significativas.
-Calcula los errores que sepropagan en toda medición.
-Infiere expresiones analíticas que permitan generalizar resultados experimentales.

MATERIAL A UTILIZAR:
Regla plástica graduada (traer el alumno).
Balanza. Probeta. Vernier (pie de rey).
Beaker (Vaso de precipitado). Pipeta
Esferas, cubos, cilindros, arandelas, etc.

INTRODUCCIÓN:
¿Qué es medir?

La física, al estudiar la naturaleza estudia laspropiedades medibles de las cosas, como longitud, tiempo, masa, etc.

El medir una propiedad de un cuerpo, consiste en comparar esa propiedad con la misma propiedad de otro cuerpo que se toma como patrón. La propiedad del cuerpo patrón se llama Unidad. El número de veces que el patrón está contenido en la propiedad del primer cuerpo, constituye la medida de esa propiedad.

DEFINICIONES:Siempre al realizar una medida se comete un cierto error, que es la diferencia entre la medida real y la que nosotros efectuamos.

Este error puede ser de dos tipos: Sistemático y Aleatorio.

A) ERROR SISTEMÁTICO: Es el que se produce siempre con la misma tendencia de aumentar o disminuir la medida real.

Este tipo de error puede ser subdividido en tres grupos: Instrumental, Personal yExterno.

i) El error instrumental: Es causado por un aparato defectuoso o impreciso, por ejemplo: una escala mal graduada.

ii) El error personal: Es ocasionado por el observador al efectuar una medición, por ejemplo: Al hacer una lectura, cuando la visual no es perpendicular a la escala.

iii) El error externo: Es causado por condiciones externas (viento, temperatura, humedad,vibración).

Ejemplo de esto es: La expansión de una escala grabada en metal al elevarse la temperatura o el hinchamiento de un metro de madera al aumentar la humedad.

NOTA: El Error sistemático: puede ser corregido cuando se sabe que está presente.

B) ERROR ALEATORIO: Es aquel cuya tendencia a aumentar o disminuir, la medida real, es igualmente probable.

Este tipo de error es producido pormuchos factores desconocidos y variables por lo que se asume que el error resultante es producto del azar, por tanto puede ser corregido tomando un número grande de observaciones o medidas.

En general al hacer una medida, ésta se debe repetir varias veces y el valor más aceptable será el promedio.

El valor real estará comprendido en el intervalo que resulta del valor promedio y el errorexperimental
Ejemplo: la medida de longitud de una mesa.

Medida No. x en m xi
1 5,2 +0,05
2 5,25 0,00
3 5,3 -0,05
____________________________________
Promedio 5,25 0,033
____________________________________

El valor promediose obtiene de la siguiente forma (este es el mejor valor de estas medidas):

= (5,2 + 5,25 + 5,3) / 3 = 5,25

La desviación de cada medida, se obtiene así:



La desviación media absoluta se obtiene de la siguiente forma:




El resultado experimental de la cantidad física x medida, se reporta de la siguientemanera:

o sea: (5,25 ± 0,03)

(Estadísticamente ésta aproximación no es correcta, pero el cálculo es breve y los resultados bastante cercanos a los estadísticamente correctos). ± 0,03 es el error absoluto.

Error Relativo =

Error Porcentual = error relativo x 100%

Errores de las mediciones indirectas

¿Qué es una medida indirecta?

Se refiere al...