Informe Fisica N 1 Errores PDF

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AGUILAR JORDY; ALMACHI MICHAELMediciones y ErroresAguilar Jordy; Almachi Michael.Departamento de Ciencias Exactas, Universidad de las Fuerzas Armada ESPE, Sangolquí, Ecuador. Física, Clásica 1. NRC: 3405 E-mail: jordyalejoaguilar@gmail , maicol_5asimbaya@hotmailResumen La determinación de la densida...

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AGUILAR JORDY; ALMACHI MICHAEL

Mediciones y Errores Aguilar Jordy; Almachi Michael. Departamento de Ciencias Exactas, Universidad de las Fuerzas Armada ESPE, Sangolquí, Ecuador. Física, Clásica 1. NRC: 3405 E-mail: [email protected] , [email protected]

Resumen La determinación de la densidad de un cuerpo va a ser decidida de acuerdo a la toma de medidas directas e indirectas del cuerpo, utilizando la expresión correcta del valor numérico y haciendo uso correcto de las cifras significativas, exactitud y precisión de las mediciones directas e indirectas que se utilizaron, de acuerdo a la aplicación correcta de la Teoría de Errores y Propagación de errores. Además, se realizará la toma de mediciones lo más exactas posible, gracias a la apreciación de los instrumentos de medición utilizados, y además el calculo del error instrumental; que nos facilitará concluir a un resultado lo más certero posible. Palabras clave: error, mediciones directas e indirectas, valor numérico, densidad.

Abstract [Times New Roman 10] The determination of the density of a body will be decided according to the taking of direct and indirect measurements of the body, using the correct expression of the numerical value and making correct use of the significant figures, accuracy and precision of the direct and indirect measurements. that were used, according to the correct application of the Theory of Errors and Propagation of errors. In addition, measurements will be taken as accurate as possible, thanks to the appreciation of the measurement instruments used, and also the calculation of instrumental error; that will facilitate us to conclude a result as accurate as possible. Keywords: error, direct and indirect measurements, numerical value, density. PACS: 01.30.Kj; 01.30.L; 01.50.My

Informe Física Clásica NRc: 3405

ISSN 1870-9095

1

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE

I. OBJETIVOS 1.

2.

3. 4.

Determinar la densidad del cuerpo de prueba, haciendo el uso correcto de las medidas directas e indirectas obtenidas mediante la toma de resultados. Expresar correctamente el valor numérico de las mediciones obtenidas, empleando cifras significativas, exactitud de medidas, y fundamentalmente aplicando la Teoría de Errores y Propagación de errores. Conocer la manera correcta y efectiva de la utilización de los instrumentos de medición. Aplicar los conocimientos de la Teoría de mediciones y la propagación de errores, así como el uso correcto de las cifras significativas, apreciación del instrumento de medición y el error instrumental.

II. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA La medición es un proceso básico de la ciencia que se basa en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir, para averiguar cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.[1] Los procesos de medición de magnitudes físicas que no son dimensiones geométricas entrañan algunas dificultades adicionales, relacionadas con la precisión y el efecto provocado sobre el sistema. Así cuando se mide alguna magnitud física se requiere en muchas ocasiones que el aparato de medida interfiera de alguna manera sobre el sistema físico en el que se debe medir algo o entre en contacto con dicho sistema. En esas situaciones se debe poner mucho cuidado, en evitar alterar seriamente el sistema observado. De acuerdo con la mecánica clásica no existe un límite teórico a la precisión o el grado de perturbación que dicha medida provocará sobre el sistema (esto contrasta seriamente con la mecánica cuántica o con ciertos experimentos en ciencias sociales donde el propio experimento de medición puede interferir en los sujetos participantes). Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental que pueda cometerse. Por esa razón una magnitud medida se considera como una variable aleatoria, y se acepta que un proceso de medición es adecuado si la media estadística de dichas medidas converge hacia la media poblacional. En mecánica clásica las restricciones para el grado de precisión son siempre de carácter tecnológico o práctico, sin embargo, en mecánica cuántica existen límites teóricos para el grado de precisión que puede alcanzarse. [2]

El origen de los errores de medición es muy diverso, pero pueden distinguirse los siguientes tipos. Respecto a la ocurrencia de dichos errores, se tiene:  

error sistemático error aleatorio

Respecto a la cuantificación de los errores, se tiene:  

error absoluto error relativo

Errores sistemáticos Los errores sistemáticos son aquéllos que se repiten de manera conocida en varias realizaciones de una medida. Esta característica permite corregirlos a posteriori. [3] Errores aleatorios Los errores aleatorios se producen de modo no regular, sin un patrón predefinido, variando en magnitud y sentido de forma aleatoria; son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de calidad de la medición. Si es posible establecer su distribución de probabilidad, que muchas veces es una distribución normal, y permite establecer el margen de error debido a errores no sistemáticos. [2] Si se toma n- mediciones de una magnitud física x, el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el promedio:

(1) La diferencia de cada medida con respecto a x se llama desviación. El grado de dispersión de la medición, estadísticamente se llama desviación estándar de la medida y su fórmula es:

(2) El error aleatorio Ea mediciones ( consultado el 01 de mayo de 2018....