¡Descarga Práctica sobre mediciones directas y indirectas: error y incertidumbre y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
No. 1. Mediciones directas e indirectas
D. Chan Martínez* *Instituto de Física y Matemática, Ingeniería en Física aplicada, Universidad Tecnológica de la Mixteca Carretera a Acatlima Km. 2.5 Huajuapan de León, Oax., México C.P. 69000 *[email protected]
R. Ginés Pérez Instituto de Física y Matemática, Ingeniería en Física aplicada, Universidad Tecnológica de la Mixteca Carretera a Acatlima Km. 2.5 Huajuapan de León, Oax., México C.P. 69000
F. Olivera Acevedo Instituto de Física y Matemática, Ingeniería en Física aplicada, Universidad Tecnológica de la Mixteca Carretera a Acatlima Km. 2.5 Huajuapan de León, Oax., México C.P. 69000
Fecha de entrega: 15 de octubre del 2019
En esta práctica se estudian los conceptos de error e incertidumbre asociados a un proceso de medida y como deben reportarse. Estos dos conceptos básicos son esenciales en cualquier proceso experimental de las ciencias básicas y la ingeniería, por consiguiente, es importante que aprendamos a usarlos correctamente. Se trabajará la toma y reporte de medidas directas e indirectas con su respectiva incertidumbre que le corresponde al error instrumental, del cronometro, flexómetro, dinamómetro, termómetro y multímetro.
Palabras clave: Medición, Error, Incertidumbre Absoluta, Relativa y porcentual.
1. Introducción El gran físico inglés kelvin consideraba que solamente puede aceptarse como satisfactorio nuestro conocimiento si somos capaces de expresarlo mediante número. Aun cuando la afirmación de Kelvin tomada al pie de la letra Supondría la descalificación de valiosas formas de conocimiento, destaca la importancia del conocimiento cuantitativo. La operación que permite expresar una propiedad o atributo físico en forma numérica es precisamente medida. Para comprender a fondo las medidas directas e indirectas, es necesario conocer qué es medir. Medir es comparar una magnitud con otra, tomada de manera arbitraria como referencia, denominada patrón y expresar cuantas veces la contiene, el resultado de esta acción recibe el nombre de medida. La noción de la magnitud esta inevitablemente relacionada con la medida. Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectos observables de un sistema físico que pueden ser expresados en forma numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o atributos medibles. La longitud, la masa, el volumen, la fuerza, la velocidad, la cantidad de sustancia son ejemplos de magnitudes físicas. La belleza, sin embargo, no es una magnitud, entre otras razones porque no es posible elaborar una escala y mucho menos un aparato que permita determinar cuántas veces una persona o un objeto es más bello que otro. La sinceridad o la amabilidad tampoco lo son. Se trata de aspectos cualitativos porque indican cualidad y no cantidad. En el lenguaje de la física la noción de cantidad se refiere al valor que toma una magnitud dada en un cuerpo o sistema concreto; la longitud de esta mesa, la masa de aquella esfera, el volumen de ese lapicero. Son ejemplos de cantidades. Una cantidad de referencia se denomina unidad y el sistema físico que encarna la cantidad considerada como una unidad se denomina un patrón. En este artículo se habla sobre el margen de error y los ligeros factores que influyen en la obtención de datos que los vuelven, un tanto, imprecisos. Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúela misma persona, sobre la misma pieza, con el mimo ambiente, e incluso varias veces. Los errores surgen debido a la imperfección de
los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, las condiciones ambientales, entre otras causas. Los errores de medición se clasifican en distintas clases: accidentales, aleatorios, sistemáticos, etc. En la elaboración de esta práctica pudimos apreciar errores de paralaje, el cual ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente, errores por puntos de apoyo, especialmente delos instrumentos de gran magnitud, la manera en que se apoya los instrumentos provoca erros de lectura. Para minimizar los errores mencionados anteriormente se repitieron las mediciones 5 veces cada una, y esto nos lleva a conceder termino de reproductibilidad que es la variación observada cuando distintos operarios miden el mismo elemento usando el mismo aparato, pero no todas las medidas pueden ser reproducibles.
2. Desarrollo experimental
El objetivo es realizar actividades experimentales para reportar las incertidumbres asociadas a mediciones directas y mediciones indirectas.
Actividad 1.- Medir el perímetro y el área de la mesa de trabajo. Los instrumentos que se ocuparan para esta actividad será el flexómetro. (Véase en la tabla con su respectiva incertidumbre)
Cantidad Material Incertidumbre 1 Termómetro (± 0.5°) 1 Flexómetro (± 0.5mm) 1 Circuito eléctrico con 2 focos
1 Transportador (± 0.5°) 1 Vernier (± 0.5mm) 1 Cubeta con agua -- 6 Juego de pesas -- 1 Multímetro (± 0.05ohms) (± 0.05volts) 1 Cronometro 1 Vaso precipitado (± 0.5 ml) 1 Cronometro (± 0.05s) 1 Soporte Universal
Conclusión. En la práctica de medidas directas e indirectas, a partir de la medición de objetos con los instrumentos de medición: vernier, flexómetro, cronómetro y con los procedimientos ya mencionados, se logró obtener una serie de datos, los cuales aunado a la investigación de temas de medición, rangos de error, y caída libre de un cuerpo. Se logró en primer instante el aprendizaje de los puntos siguientes de cada miembro de equipo.
- La elaboración de un artículo científico, con todas sus características de formato.
- Obtención de promedios de medición
- El manejo correcto de los datos y aplicación de las fórmulas correspondientes.
- Utilizar adecuadamente cada instrumento de medición
- Comprobar que cada objeto de medición tiene por su naturaleza misma un rango de error
- (^) Demostrar que el tiempo de reacción y percepción de algo, influye en la medición.
En general se cumplieron con los objetivos de la práctica, tanto de conocimientos como de religación óptima.
Agradecimientos. A mis padres por haberme forjado como la persona que soy en la actualidad; muchos de los logros sé que se los debo a ustedes, en los que incluyo este. Me formaron con reglas y ciertas libertades, pero al final de cuentas, me motivaron con constancia para alcanzar mis anhelos. Gracias a ti mamá, por todo el apoyo que me has dado, y a ti padrastro por ser como mi verdadero padre y darme todo el sustento, estoy aquí por ustedes, y lograré por ustedes y por los que creen en mí y en todo lo que puedo llegar a lograr.
Apéndice.
