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Gu´ para An´lisis de Experimentos
ıa
a
Laboratorios de F´
ısica

Preparado por:
Prof. EULER EUGENIO CORAL, D. en C.
Programa de F´
ısica
Facultad de Ciencias B´sicas
a
Universidad del Atl´ntico
a
Versi´n corregida, agosto de 2012
o

Gu´ para An´lisis de Experimentos
ıa
a
Laboratorios de F´
ısica

Preparado por:
Prof. EULER EUGENIO CORAL, D. en C.
Programa de F´
ısicaFacultad de Ciencias B´sicas
a
Universidad del Atl´ntico
a
Versi´n corregida, agosto de 2012
o

Contenido
1 Introducci´n
o

1

1.1

Enfoque del Trabajo de Laboratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2

Magnitudes F´
ısicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3

Las Unidades B´sicas del SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
a

3

1.4

Sistema de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.5

Prefijos para los M´ltiplos y Subm´ltiplos . . . . . . . . . . . . . . .
u
u

4

1.6

Factores de Conversi´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o

5

1.7

An´lisis Dimensional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a

6

1.8

Orden deMagnitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.9

Ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2 Mediciones y Errores

9

2.1

El proceso de medici´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
o

9

2.2

Tipos de medici´n
o

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.3

Cifrassignificativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.4

Operaciones con cifras significativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.1
2.4.2

Suma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.4.3
2.5

Criterio de aproximaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Multiplicaci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 12
o

Errores Experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.5.1

Errores Sistem´ticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
a

2.5.2

Errores Aleatorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

E. E. Coral

Gu´ para An´lisis de Experimentos
ıa
a

ii

CONTENIDO

2.6

C´lculo de Errores . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 15
a
2.6.1
2.6.2

Incertidumbre relativa y porcentaje de error . . . . . . . . . . 15

2.6.3
2.7

Error Absoluto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

C´lculo pr´ctico de la incertidumbre . . . . . . . . . . . . . . 16
a
a

Propagaci´n de errores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
o
2.7.1
2.7.2

Funciones de dos om´s variables . . . . . . . . . . . . . . . . 19
a

2.7.3
2.8

Incertidumbre en funciones de una sola variable . . . . . . . . 18

M´todo general para calcular errores . . . . . . . . . . . . . . 20
e

Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3 Tratamiento estad´
ıstico de medidas
3.1

25

C´mo se minimiza este error? . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 25
o
3.1.1

Valor Promedio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.1.2

Desviaci´n de la Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
o

3.1.3

Desviaci´n Promedio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
o

3.1.4

Desviaci´n Est´ndar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
o
a

3.1.5

La Varianza . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.1.6

Incertidumbre Est´ndar de la Media . . . . . . . . . . . . . . 27
a

3.1.7

Error Relativo Porcentual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.2

An´lisis de error para N peque˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
a
n

3.3

Histograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3.1...