Teoría de Errores

Vásquez Obed; Roy Gómez; Carrizo Joel.

Universidad Tecnológica de Panamá.

8 de abril de 2016

ResumenEn este laboratorio tratamos de determinar con una buena aproximación una cierta catidad medida (mm, cm y dm), vernier (pie de rey) y tornillo micrométrico. Aprendimos a determinar errores en las mediciones y a expresar correctamente los resultados de las medidas.

Introducción Las observaciones y mediciones nos ponen en contacto directo con la naturaleza y permiten obtener información para construir nuestros conocimientos. Es por ello que no debe perderse de vista que el criterio de la verdad, en Física es la experiencia y por lo tanto las mediciones deben hacerse tomando las precauciones necesarias para que la escritura de las cantidades medidas reflejen la exactitud del proceso de medición.

Objetivos Relacionar el número de cifras

significativas con el instrumento utilizado en un proceso de medición

Relacionar el uso de múltiplos y submúltiplos en las unidades de longitud

Establecer la diferencia entre medidas directas e indirectas en diferentes magnitudes de medida

Conocer y hallar el error en las mediciones hechas en el laboratorio

Materiales y MétodosPara llevar a cabo esta experiencia del laboratorio utilizamos materiales como:

1. Regla graduada en dm2. Regla graduada en cm3. Regla graduada en mm4. Una figura rectangular5. Un alambre delgado6. Calibrador vernier7. Tornillo micrométrico Procedimientos empleados

en el experimento:1. Medimos el largo y ancho de la

figura rectangular con cada una de las reglas suministradas anotamos los resultados en la tabla Nº 1.

2. Expresamos en metros las medidas que obtuvimos en los tres casos anteriores y los anotamos en la tala Nº 2.

3. Determinamos el perímetro de la figura rectangular con los datos obtenidos en la tabla Nº 2 y los anotamos en la tabla Nº 3.

4. Utilizamos los datos de la tabla 2 y determinamos el área del rectángulo y los resultados los anotamos en la tabla Nº 4

5. Envolvimos estrechamente el alambre en un lápiz, haciendo varias vueltas y anotamos resultados en la tabla Nº 5

6. Ensayamos a medir varios objetos que teníamos a la mano con el instrumento más apropiado.

ResultadosTabla Nº1

Regla en mm Regla en cm Regla en dm

Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho

279 216 27.8 21.5 2.7 2.1

Tabla Nª 2

Regla en mm, expresado en metros

Regla en cm, expresado en metros

Regla en dm, expresado en metros

Largo ancho largo ancho largo ancho

0.279 0.216 0.278 0.215 0.27 0.21

Tabla Nª 3

Regla en mm Regla en cm Regla en dm

Largo ancho largo ancho largo ancho

279 216 27.8 21.5 2.7 2.1

Perímetro: 990 mm Perímetro: 98.6 cm Perímetro: 9.6 dm

Tabla Nª 4

Regla en mm Regla en cm Regla en dm

Largo ancho largo ancho largo ancho

279 216 27.8 21.5 2.7 2.1

Área: 60.264 Área: 597.77 Área: 5.67

Tabla Nª 5

Nº de vueltas Ancho de la parte enrollada (mm)

Diámetro estimado (en mm)

10 1,0 0,1

15 1,2 0,08

20 1,9 10,53

Tabla Nª 6

Objeto Magnitud a medir Instrumento utilizado Valor medido

Borrado Ancho Vernier 1,7 cmRegla Grosor Micrómetro 5,10 cmCelular Grosor Micrómetro 9,2 mm

Caja de plástico Grosor Vernier 17,0 mmllave Grosor micrómetro 1., mm

Cuestionario1) ¿De qué número está

completamente seguro, para cada regla (largo)?

R\ Estamos seguros de los números 279 mm, 27 cm y 2 dm de la tabla Nº 1 largo del objeto

2) ¿De qué numero está completamente seguro, para cada regla(ancho)?

R\ Estamos seguros de los números 216 mm, 21 cm y 2 dm de la tabla Nº 1 ancho del objeto.

3) ¿Qué regla permite tomar la medida más exacta según los datos de la tabla Nº 1?

R\ la regla graduada en mm permite tomar la medida más exacta.

4) Constaste las siguientes preguntas: ¿El hecho de que una medida sea

más exacta que la otra está expresada de alguna manera en la respuesta?

R\ si esta expresado en las respuestas ya que la medida más pequeña (mm) siempre va ser más exactas que las otras

¿Cuántas cifras significativas tienen las medidas tomadas para cada

regla, según los datos de la tabla Nº 1?

R \ Regla en dm 2 cifras, regla en cm 3 cifras, y regla en mm 3 cifras

5) Que diferencia existe entre estas dos medidas: 48 cm y 48.0 cm?

R\ la diferencia está en que una tiene dos cifras significativas y la otra tiene tres

6) Evalué la validez de las operaciones en la tabla 3:

¿la suma de una cifra incierta con otra incierta que tipo de cifra produce?

R\ El resultado es una cifra incierta

¿la suma de una cifra cierta con otra cierta qué tipo de cifra produce?

R\ El resultado es una cifra cierta

¿la suma de una cifra cierta con otra incierta que tipo de cifra produce?

R\ El resultado es una cifra incierta

7) Aplique estas observaciones de la suma de tres cifras significativas y deduzca el número de decimales que debiera llevar el perímetro que usted obtuvo con cada regla

R\ Por lo menos de dos cifras significativas

8) Si cada medición corresponde a una forma ya sea directa o indirecta defina el tipo de medición en cada uno de los siguientes casos

En el caso del largo del rectángulo

R\ fue una medición directa

En el caso del ancho del rectángulo

R\ fue una medición directa

En el caso del perímetro

R\ fue una medición indirecta

En el caso del área

R\ fue una medición indirecta

9) ¿En qué caso es más confiable la medida del diámetro según los resultados de la tabla Nº 5? ¿Por qué?

R\es más confiable el ultimo resultado porque entre más vuelta el ancho del cable aumento y se podía medir con precisión.

10)Con las medidas obtenidas en la tabla Nº 5 el promedio del diámetro es:

R\ el promedio del diámetro es 3.57 mm

Agradecimientos

Agradecemos al personal encargado de suministrar en el laboratorio de la universidad, los materiales específicos para llevar a cabo esta experiencia de laboratorio y también a usted profesor Alejandro Ríos por contribuir con su ayuda en la realización del mismo.

ConclusiónCon la elaboración de esta práctica hemos aprendido cual es la importancia de establecer y utilizar correctamente las cifras de mediciones, de igual manera hemos puesto en práctica habilidades y destrezas, tanto individuales como colaborativas, mediante el uso de instrumentos de

medición lo cual conlleva un reforzamiento en el área de esta materia.

El proceso de medición conlleva un grado de complejidad por ellos a la hora de realizar una medición se debe constar con un instrumento de medida que cumpla con los dos requisitos confiabilidad y validez.

Literatura Citada

ALVARENGA, BEATRIZ, MAXIMO ANTONIO, Física General, segunda edición Haría, México, D.F. 1976

GENZER, IRWIN, YOUNGER, PHILLIPS, Laboratorio de Física, primera Edición, Publicaciones Culturales México, D.F:1972

HILL, FAITH, STOLLBERG, ROGER. Laboratorio de Física. Fundamentos y fronteras, tercera edición Publicaciones Culturales México D.F 1978

Análisis indagatorio1. ¿Qué es medir?

R\ determinar la longitud, extensión, volumen o capacidad de una cosa con comparación con una unidad establecida que se toma como referencia

2. ¿De qué depende el número de cifras significativas que aparecen en una medición?

R\ dependen de la exactitud de la medida ya que entre más grande es la cifra más exacta es.

3. ¿Cómo define el concepto de incertidumbre en una medición?

R\ Es un parámetro asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores.

RecomendacionesEn este trabajo podemos mejorar la calidad de nuestras mediciones ya que por este medio es por el cual se llega a los resultados y estos en ocasiones deben ser precisos.

En ocasiones cuando se mide una magnitud física se requiere que el aparato interfiera de alguna manera sobre el sistema en esas situaciones se debe poner mucho cuidado en evitar alterar seriamente el sistema observado.

Glosario1. Ajuste (de un instrumento de medida): operación destinada a llevar un instrumento a

un estado de funcionamiento conveniente para su utilización.

2. Calibrado de aparato: los aparatos deben probarse midiendo cantidades conocidas para comprobar su estado y fiabilidad.

3. Error absoluto: es la imprecisión que acompaña a la medida.

4. Errores sistemáticos: se producen siempre en un sentido (por exceso o por desperfecto) y son debidos a algún defecto del instrumento o del algún vicio del espectador.

5. Incertidumbre: falta de certeza

6. Medición: acción y efecto de medir

7. Precisión: grado de coincidencia entre los resultados de ensayos independientes obtenidos en unas condiciones estipuladas.

8. Sensibilidad del aparato de medida: es la menor división de la escala del aparato y se corresponde con la menor cantidad que podemos medir con él.

9. Sistema internacional de unidades (S.I): trata de establecer a nivel mundial un sistema coherente de unidades.

Anexos