UNIVERSIDAD DE LA AMAZONIAFACULTAD: DERECHO PROGRAMA: TECNOLOGA EN CRIMINALISTICA ASIGNATURA: FISICADOCENTE: JHON FREDY SABI ROJAS

PRCTICA N 1

CLCULO DEL ERROR EN MEDICIONES

Galileo GalileiNaci en Pisa el 15 de febrero de 1564. Consigui completar la ltima y ms importante de sus obras: los Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno due nueve scienze, publicado en Leiden por Luis Elzevir en 1638. Partiendo de la discusin sobre la estructura y la resistencia de los materiales, sent las bases fsicas y matemticas para un anlisis del movimiento, que le permiti demostrar las leyes de cada de los graves en el vaco y elaborar una teora completa del disparo de proyectiles. La obra estaba destinada a convertirse en la piedra angular de la ciencia de la mecnica construida por los cientficos de la siguiente generacin, con Newton a la cabeza.

OBJETIVOS

Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida, e interpretar sus lecturas mnimas.

Describir, entender y aplicar las caractersticas de las mediciones directas e indirectas.

Explicar el grado de precisin o/y propagacin de incertidumbres en los procesos de medicin.

MARCO TERICO:

La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la tcnica. Qu es Medir? Medir es comparar dos cantidades de la misma magnitud, tomando arbitrariamente una de ellas como unidad de medida. La magnitud a medir se representa segn la ecuacin bsica de mediciones:

Ejemplo: 110 KPa, 20Kg, 25m, 30s, 28 C.

En el proceso de medir, conocemos qu tan confiable es la medicin realizada para su interpretacin y evaluacin. La medicin es Directa e Indirecta.

Medicin directa: El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparacin con una unidad conocida (patrn).

Medicin indirecta: El valor se obtiene calculndolo a partir de frmulas que vinculan una o ms medidas directas.

Cuando se tienen, por ejemplo, unas diez medidas directas, expresadas con el mismo valor, entonces la variable que se mide es estable. La medida directa que no tiene un valor nico exacto se expresa de la siguiente manera:

Si se toman ms de 5 medidas directas en las mismas condiciones anteriores y stas presentan variacin en sus valores, decimos que esto corresponde a fluctuaciones que estn en un entorno o intervalo de valores. Estas diferencias indican la imposibilidad de encontrar el valor real. Las n-mediciones directas realizadas, con n grande, se pueden tratar estadsticamente mediante la Teora de la Medicin. El valor real de la medida queda expresado por:

Tipos de Errores. Sistemticos: Resultan de factores que comprenden el medio ambiente, los instrumentos y el observador. Siempre que las condiciones se mantengan constantes, los errores sistemticos se mantendrn constantes. Se deben a leyes fsicas, que se pueden representar matemticamente, es posible calcular una correccin y aplicarle a los valores. Ejemplo: Una cinta de acero para medir de 30 m se calibra y se encuentra una deformacin de 0.010 m de exceso. Esto significa que cada vez que se mida una distancia de 30 m, se cometer el error de 0.010 m, el cual aumentar la medida, pero como conocemos el error, se podr corregir la medicin.

Aleatorios: Son errores que quedan despus de haber eliminado los errores sistemticos, son ocasionados por factores fuera de control del observador, obedecen a las leyes de la probabilidad. Los errores aleatorios son consecuencia del azar. No existe una manera absoluta de eliminarlos, pero se pueden minimizar.

Errores en las medidas directas. Error absoluto: Es la diferencia entre el valor real de una magnitud y el valor que se ha medido.

Obtenemos el error absoluto al considerar, por ejemplo, 3.5 m como longitud de un terreno que mide realmente 3.59 m. El error absoluto es:

Ea = |3.59 3.5| = 0.09 m

En muchas ocasiones, para acercarnos al valor real, se tiene que repetir muchas veces una medicin y obtener la media aritmtica o promedio de las mediciones, ya que el valor promedio de las mediciones es el valor representativo y ms probable de dicho conjunto de mediciones. En estos casos, el error absoluto ser la diferencia entre la medicin real (XM) y la media aritmtica de las mediciones (), que se considerar como exacta:

Error relativo:Es la relacin que existe entre el error absoluto y la magnitud real, es adimensional (no tiene unidades).

Para el ejemplo anterior, el error relativo es: Er = (0.09 / 3.59) = 0.025 de error

Error porcentual. Es el error relativo multiplicado por 100.

Para el ejemplo anterior, el error porcentual es E% = 0.025 * 100% = 2.25 %

EXPRESIN DE LA MEDIDA.

El valor de la medida en funcin del error absoluto es:

El valor de la medida en funcin del error relativo es:

El valor de la medida en funcin del error porcentual es:

MATERIALES:

1 calibrador. 1 tornillo micromtrico. 1 regla de 30 cm. Un cilindro hueco. Un cilindro macizo. Una esfera Un paraleleppedo.

PROCEDIMIENTO:

1. Observen y describan cada uno de los instrumentos de medida a utilizar en la prctica.

2. Tomen las medidas necesarias para hallar el volumen de cada uno de los cuerpos slidos (cilindro hueco, cilindro macizo, paraleleppedo esfera) con la regla de 30 cm. Para obtener un valor confiable, realicen 5 mediciones y encuentren el promedio de la medida.

3. Realicen las mismas mediciones anteriores con el calibrador y el tornillo micromtrico.

4. Expresen cada una de estas medidas en forma de error absoluto, relativo y porcentual.

5. Encuentren el volumen de cada uno de los cuerpos slidos a partir de las medidas tomadas con cada uno de los instrumentos de medicin. Completen la siguiente tabla:

MedidaCilindro huecoCilindro macizoEsferaParaleleppedo

1

2

3

4

5

Prom.

Ea

ER

E%

V (cm3)

PREGUNTAS:

1. Qu caractersticas tienen los instrumentos utilizados en la prctica?

2. Qu diferencias encontraron en las mediciones hechas con cada uno de los instrumentos de medida? a qu se deben estas diferencias?

3. En cul de los casos el valor de los errores fue mayor? a qu se debe esto?

4. Elaboren un grfico donde presente la diferencia entre los valores obtenidos por cada uno de los instrumentos de medida junto con el volumen hallado.

5. Teniendo en cuenta los datos obtenidos y el grfico elaborado cul consideran que es el instrumento ms confiable a la hora de tomar mediciones? Justifiquen su respuesta.

PGINAS RECOMENDADAS:

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/medidas/medidas_directas.htm#defini http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/medidas/medidas.htm http://www.gae.ucm.es/fisatom/docencia/labofis/Incierto-web.ppt http://www.ual.es/~aposadas/TeoriaErrores.pdf http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidadMedida.htm http://fai.unne.edu.ar/contenido/1METROLOGIA.htm http://fisica.udea.edu.co/Docs/instrumentos.pdf http://www.solomaquetas.com/cal/imagenes/RM.jpg