¡Descarga Medidas y Propagación de Incertidumbre en Física General I y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!
UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO
RECINTO DE BARRANQUITAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
FISI 3001- FISICA GENERAL I
LABORATORIO MEDIDAS
Marco teórico
Un experimentador que haga la misma medida varias veces no obtendrá, en general, el mismo
resultado, debido a errores sistemático y Aleatorio
Si al hacer la medición en forma directa en varias oportunidades, de una magnitud esto con el fin de minimizar el error aleatorio, los resultados obtenidos son x 1 , x 2 , ... x (^) n se adopta como mejor estimación del valor verdadero, el valor medio x que viene dado por
El promedio, se aproximará más al valor verdadero de la magnitud cuanto más mediciones se hagan.
De acuerdo con la teoría de Gauss de los errores, que supone que estos se producen por causas aleatorias, se toma como la mejor estimación del error, el llamado error cuadrático definido por:
El resultado del experimento se expresa como x ± Δx, donde Δx se llama error absoluto de la medición
Error porcentual
El error porcentual se define como el cociente entre el error absoluto y el valor medio multiplicado por 100, es decir:
Medidas indirectas
En muchos casos, el valor experimental de una magnitud se obtiene, de acuerdo a una determinada expresión matemática, a partir de la medida de otras magnitudes de las que depende.
n
x
n
x x x x
n
i
i n
1 ^2 ... ^1
1
2
n n
x x x
n
i
i
(e %) 100
x
x
Se trata de conocer el error en la magnitud derivada a partir de los errores de las magnitudes medidas directamente.
Casos más frecuentes
Objetivos
Hacer mediciones y expresarlos correctamente dichas mediciones Propagar incertidumbre en cálculos hechos con los resultados de las medidas anteriores Identificar la precisión de los instrumentos de medida usados Aprender a usar el porcentaje de error
Materiales
1 cubo 1 Vernier 1 Regla métrica 1 micrómetro 1 balanza Hilo y una masa
Procedimiento
Primera parte (mediciones indirectas)
- Medir la longitud de uno de los lados del cubo utilizado la: a. Regla b. El Vernier c. Micrómetro
- Escribir los resultados con sus incertidumbres en la tabla
- Medir la masa del cubo usado, y anotar la medición y su incertidumbre en la tabla1.
Tabla 1 Instrumento Longitud del cubo (cm) Masa del cubo en (g) Regla Vernier Micrómetro
- Uno de los estudiante sostenga desde el punto marcado y haga oscilar el péndulo, cuente 10 oscilaciones y anótelo en la tabla 5
- Con el tiempo obtenido, calcule el periodo de oscilación y complete la tabla 5
- Obtenga la aceleración de la gravedad experimental y complete la tabla 5, para el mismo use la formula con la siguiente formula:
exp 2
T
g
- Repita el procedimiento para obtener los consecuentes
- Calcule la mejor medida de la aceleración de la gravedad para esto calcule del promedio aritmético de las medidas obtenidas y compete la tabla 5
- Calcule el valor de la incertidumbre de la aceleración experimental (Δgexp) para el mismo calcule use la fórmula:
n
S
g (^) exp
Donde S es la desviación estándar de los datos obtenidos al calcular la gravedad experimental en cada caso y n es el número de datos
Tabla 5
Caso Tiempo que dura 10 oscilaciones (t) en (s)
Periodo de oscilación (T) en (s)
gexp en (m/s^2 )
El valor más probable de gexp en (m/s^2 )
Δgexp en (m/s^2 )
1 2 3 4 5
- Calcule el porcentaje de error entre el valor teórico y la experimental de la aceleración de la gravedad usando la siguiente formula y con el mismo complete la tabla 6 gravedad usando la ecuación:
t
t g
g g error
exp (% )
Tabla 6 gexp gt (%error) 9.8m/s^2
Bibliografía
Ángel Franco García Física con ordenador Curso Interactivo de Física en Internet http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm.
Dr. Ruben A Mendez. Dr Dorial Castellanos Manual de física de Laboratorio 2001 RUM
