TEORIA DE ERRORES



LABORATORIO N° 1
MEDICIÓN Y TEORIA DE ERRORES
I. OBJETIVOS
• Determinar longitudes utilizando correctamente el pie de rey.
• Determinar volúmenes de sólidos geométricos conocidos.
• Determinar densidad de sustancias conocidas.
• Determinar la precisión de los instrumentos usados y la incertidumbre de las mediciones realizadas.

II. INTRODUCCIÓN
III.
Las medidas experimentalesestán afectadas de cierta imprecisión en sus valores debido a las imperfecciones del aparato de medida o a las limitaciones de nuestros sentidos en el caso de que sean ellos los que deben registrar la información. El valor de las magnitudes físicas se obtiene experimentalmente efectuando una medida; ésta puede ser directa sobre la magnitud en cuestión o indirecta, es decir, obtenida por medio de losvalores medidos de otras magnitudes ligadas con la magnitud problema mediante una fórmula física.
Así pues, resulta imposible llegar a conocer el valor exacto de ninguna magnitud, ya que los medios experimentales de comparación con el patrón correspondiente en las medidas directas viene siempre afectado de imprecisiones inevitables. El problema es establecer los límites dentro de los cuales seencuentra dicho valor.
El principal objetivo de estos apuntes es presentar algunos conceptos básicos de la denominada Teoría de Errores; con ello, se pretende que el alumno se desenvuelva con agilidad en las diversas prácticas, permitiéndole reconocer los factores que influyen en el error, así como el cálculo del mismo.

Las magnitudes físicas son determinadas experimentalmente por medidas ocombinación de medidas. Estas medidas obtenidas por el equipo de laboratorio generan una incertidumbre debido a muchos factores. Debido a esta inseguridad es que se desarrolla la Teoría de Errores.

Tipos de error:

ERRORES SISTEMATICOS: Son debidos a problemas en el funcionamiento de los aparatos de medida o al hecho de que al introducir el aparato de medida en el sistema, éste se altera y semodifica, por lo tanto, la magnitud que deseamos medir cambia su valor. Normalmente actúan en el mismo sentido.

ERRORES ACCIDENTALES: Son debidos a causas imponderables que alteran aleatoriamente las medidas. Al producirse aleatoriamente las medidas se distribuyen alrededor del valor real, por lo que un tratamiento estadístico permite estimar su valor.



El curso de Física 1 se ocupa delestudio de la mecánica, es decir, del estudio de las fuerzas y de los movimientos. Las magnitudes físicas fundamentales que entran en el análisis de las fuerzas y los movimientos son la longitud, la masa, y el tiempo.
En este capítulo, nuestro interés está focalizado en la medición de masas y de longitudes, particularmente, longitudes pequeñas. El aparato más común para la medición de longitud es laregla. Una regla normal tiene divisiones separadas en 1 mm, lo cual da una precisión de 1 mm y, normalmente, una incertidumbre de lectura ± 0,5 mm. Supongamos que se quiere medir un objeto de una longitud aproximada de = 10 cm = 100 mm. Una incertidumbre absoluta de 0,5 mm corresponde, en este caso, a una incertidumbre relativa de

Esto es bastante aceptable, sin embargo, existen situacionesdonde una incertidumbre absoluta de 0,5 mm sería excesiva. Por ejemplo, si medimos el diámetro de un alambre, puede ser que nuestro resultado sea
d = 1,0 ± 0,5 mm.
La incertidumbre absoluta es, como en el caso anterior, 0,5 mm, pero ahora la incertidumbre relativa es de


Por supuesto, una medición con una incertidumbre relativa de 50% no es muy útil.
En esta práctica se aprenderá el manejode dos instrumentos para la medición de longitudes, el pie de rey el cual ofrece incertidumbre de 20 veces menores que las que da una regla normal.
La otra magnitud física que veremos en este capítulo es la masa. Para medirla pueden utilizarse por ejemplo: la balanza de brazos iguales, la balanza de un brazo, la romana o balanza de resorte y la balanza electrónica (como las que se ven en los...