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Toma de Datos e Introducción al Análisis del Error: Ejercicios y Aplicaciones, Ejercicios de Ingeniería de Microondas y Acústica

laboratorio resulto de ondas y puntos explicados

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 06/10/2021

diego-andres-56
diego-andres-56 🇨🇴

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UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
TOMA DE DATOS E INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DEL ERROR
Integrantes
Diego Andres Sandoval Ramirez
1005051788
José Ronaldo Duran Toloza
1004914629
Yenifer Yulitza Torrez Moreno
1090528935
Presentado a: Ana Ludia Romero
VILLA DEL ROSARIO 17 DE SEPTIEMBRE DEL 2021
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¡Descarga Toma de Datos e Introducción al Análisis del Error: Ejercicios y Aplicaciones y más Ejercicios en PDF de Ingeniería de Microondas y Acústica solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

TOMA DE DATOS E INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DEL ERROR

Integrantes Diego Andres Sandoval Ramirez 1005051788 José Ronaldo Duran Toloza 1004914629 Yenifer Yulitza Torrez Moreno 1090528935 Presentado a: Ana Ludia Romero VILLA DEL ROSARIO 17 DE SEPTIEMBRE DEL 2021

RESUMEN

Como punto de partida, en este trabajo se pretende mostrar el tratamiento que reciben los datos que se obtienen en una experiencia, teniendo en cuenta; “error” e “incertidumbre” de todo proceso de medición , en cuanto a análisis de error se refiere al estudio y evaluación de las incertidumbres en las mediciones , en este mismo orden y dirección, se puede entender por incertidumbre la cuantificación de la duda que se tiene sobre el resultado de una medición, hecha la observación anterior la idea es que este valor de incertidumbre tienda a ser extremadamente pequeño. Además, introduciremos el concepto de propagación de error para determinar incertidumbres de mediciones indirectas INTRODUCCION Ni una cantidad física, ya sea magnitud, masa, temperatura, puede ser medida con completa certidumbre, lo cual nos lleva al análisis de error, donde se estudia y evalúala incertidumbre de las mediciones, la cual tiene tipos fundamentales de error: Errores sistemáticos, errores accidentales y errores en observaciones directas. Como regla general, el resultado de cualquier medición de una cantidad física X está dada por: valor medido de X=xprom ±ax Donde xprom es: xprom=in=1xin y ax define el intervalo en el que se encuentran los datos medidos ax1 =dato mayor-xprom ax2 =xprom-dato menor si ax1 =ax2=ax si ax1ax2→ax=ax1+ax Existen comparaciones entre valores medidos y aceptados, estas comparaciones radican en verificar, si el valor medido con su respectiva incertidumbre, concuerda con el valor aceptado para esa medición. A diferencia de lo anterior la discrepancia hace referencia al desacuerdo “Diferencia” que existen entre dos valores medidos de una misma cantidad

  1. Incertidumbre fraccional axaprom También se puede expresar en términos de la incertidumbre fraccional x=xprom±(axxprom)
  2. Incertidumbre porcentual axxprom× Lo cual se puede expresar en términos de la incertidumbre porcentual

PROCEDIMIENTO

  1. Escriba el siguiente conjunto de datos de mediciones de la tabla 1 en la forma presentada en la ecuación Valor medido de x=x (^) prom ± ∂ x

Mejor estimado de la

medición

Rango de confianza X^ prom ±^ ∂^ x

210mm 180mm - 240mm 210 [mm]± 30 [ mm] 30 V 27.5 V – 32.5 V 30 V ±2.5 [V ] 0.3 A 0.1 A – 0.5 A 0.3 A ± 0.2 A 0.52 mV 0.47 mV – 0.57 mV 0.52 mV ± 0.05 mV

  1. Reescriba las medidas que se presentan en la tabla 2 con el número correcto de cifras significativas.

Cantidad Fisica Mediciones Cifras Significativas

Altura(m) 5,03 ± 0,04328 5,03 ± 0, Tiempo(seg) 17 , 5325 ± 5 17 , 5325 ± 5 Carga eléctrica(C) (^) − 2 , 32 × 10 −^19 ± 1 , 60 × 10 −^20 (− 2 , 32 ± 1 , 60 ) × 10 −^19 Longitud de onda(m) 0 , 000000754 ± 0 , (^00000005) (7,54 ± 0,5)× 10 −^7 Momentum(gr.cm/seg) (^453) , 13 × 10 −^3 ± 0 , 039 ( 453 , 13 ± 0 , 039 ) × 10 −^3

  1. Un estudiante mide 10 veces la densidad de cierto objeto y obtiene como resultado la serie de datos que se presentan en la tabla 3  Identifique el mejor estimado con su respectiva incertidumbre y registre este valor en la tabla 3.  Calcule la discrepancia entre el valor obtenido en el paso anterior y el valor aceptado para la densidad del objeto 1.83𝑔𝑟/𝑐𝑚 3

Valores de Densidad

[gr /cm 3 ] 1.8 1. 2.0 1. 2.0 2. 1.9 1. 1.8 2. P prom ± ∂ p=(^ 1.91 ± 0.19)^ gr /cm 3 Pprom=19.2 ÷ 10 =1.91 gr /cm 3 ∂ p=2.1−1.91=0.19 gr /cm^3 discrepancia con 1. gr cm 3 =0.08^ gr^ /cm 3 discrepancia=1.83−1.91=0.08 gr /cm 3

  1. Un estudiante toma las siguientes mediciones:  Calcule las siguientes cantidades con sus respectivas incertidumbres (fraccional y porcentual) 

q=( aprom +bprom ) ±(∂ a+∂b)

q=( 5 + 19 )±( 1 + 3 ) q= 24 ± 4 q−c

w=( qprom + c prom) ± (∂ q+∂ c )

w=( 24 − 11 ) ±( 4 + 2 ) w= 13 ± 6  q=(mprom∗b (^) prom) ±(mprom∗∂ b+ bprom∗∂ m+∂m∗∂ b) q=( 17 ∗ 19 ) ±( 17 ∗ 3 + 19 ∗ 1 + 1 ∗ 3 ) q= 323 ± ( 51 + 19 + 3 ) q= 323 ± 73

mb= 323 ± 73 q=( mbprom t (^) prom ) ±( mb (^) prom t (^) prom )(^ ∂ mb |mbprom|

∂t |tprom|) q= (

2.9 )

(

2.9 )(^

2.9 ) q=5.86 ± 5.86 ( 0.19) q=5.86 ± 0.

  1. Teniendo en cuenta que con un reloj es posible medir tiempo en un rango de un segundo hasta varios minutos con una incertidumbre de 0.1s. realice el montaje de un péndulo simple y tome los siguientes datos: a. Mida el tiempo de 5 oscilaciones. Calcule el valor del periodo mejor con su respectiva incertidumbre, complete la tabla 5. b. Mida el tiempo de 20 oscilaciones. Calcule el valor del periodo mejor con su respectiva incertidumbre, complete la tabla 6. 22.488 4,4976^ 4.4934^ ±0. 22.446 4, 22.383 4, 4.4891 ± 0. 22.395 4, 22.505 4, 22.498 4, 22.401 4, 22.501 4, 22.399 4, 22.408 4, 22.493 4, 22.475 4, Tabla 5. Periodo de un péndulo simple para 5 oscilaciones.
  1. Las mediciones de “𝑇” y “𝑙” para un péndulo simple en un experimento siendo el siguiente resultado: l=92.8± 0,1[cm] T =1,935 ± 0,004[s ]
    • Calcule el mejor valor que se puede estimar para “𝑔” y para “𝜕𝑔” a partir de las siguientes expresiones: g= 4 π 2 l T

2 =^

4 π 2 (92.8) (1,935)

2 =978.466^ [

cm

s ]

dg g

√(^

dl

l )

2

dT

T )

2 dg 4 π 2 l T 2 ∗ 4 π 2 l T

2 =^

√(^

dl

l )

2

dT

T )

2 ∗ 4 π 2 l T 2 dg= 4 π 2

l (

√(^

dl

l )

2

dT

T )

2

T

2 dg= 4 π 2 (92.8)

(√(^

2

2

2 dg= 4 π 2 (92.8)

(√(^

2

2

PREGUNTA DE CONTROL

  1. ¿Cree usted que la discrepancia calculada en el inciso 3 del procedimiento es significativa? Sustente su respuesta  Observando la tabla 3 el valor de la incertidumbre es de 0,19 y la discrepancia de 0,08 esto quiere decir que la discrepancia es mucho menor, por lo tanto se tomo como un valor insignificante
  2. ¿Qué conclusión se puede extraer del experimento realizado en el inciso 4 del procedimiento?  En este experimento se puede apreciar que al usar más datos es más preciso el valor estimado y la incertidumbre en este caso aumento.
  3. De las dos mediciones realizadas en el inciso 6 del procedimiento para el sistema del péndulo simple, ¿Cuál cree usted que resulta ser la más exacta?  No se puede decir cuál de las dos es más exacta sin embargo lo que logramos obtener fue una incertidumbre más grande al obtener más datos