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PRIMERA PRACTICA DE FISICA DE ESIME ZACATENCO ...

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Teoría de Errores Resumen—Muchas veces necesitamos saber las medidas de los objetos, pero para esto necesitamos varias medidas exactas que provengan de varios instrumentos y varias personas para así obtener nuestro resultado de mejor manera, en esta práctica utilizaremos los instrumentos entregados en el laboratorio. Se realizaron varias mediciones para tener un resultado lo más preciso que se pueda. Keywords— Flexómetro, Calibrador vernier, regla de madera, tornillo micrométrico y disco de madera. I. INTRODUCCIÓN . La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica. Para profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocer qué es medir por tanto no haremos la siguiente pregunta: ¿Qué es medir?, Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico. Hay dos tipos de mediciones: a. Medida Directa: El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida. b. Medida Indirecta : Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas, que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas .Debido a esto se agrupan en dos clases: ERROR EN LAS MEDICIONES DIRECTAS ERRORES SISTEMÁTICOS: Son los relacionados con la destreza del operador

errores

II. DESARROLLO EXPERIMENTAL Se realizan medidas en una línea de un punto AB pero con diferentes objetos de medición ya sea la regla de madera, el flexómetro, el calibrador vernier o el tornillo micrométrico, pero en estos caso hay que hacerlo en diferentes puntos de la línea AB y también en diferentes puntos de los objetos de medición y por supuesto para obtener una visión más clara de las medición exacta se hace con diferentes integrantes del equipo, así cambiando de instrumentos, ya que el error y el promedio se observa realizando demasiadas medidas en diferentes puntos de la línea o incluso en un mismo punto. Material y Método:  Flexómetro  Calibrador Vernier  Regla de madera de bordes delgados  Regla de madera de bordes delgados  Tornillo micrométrico  Disco de madera A. Características de los instrumentos Tabla 1. Características instrumentos

de los

ERROR DE PARALAJE ( EP ): este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición. ERRORES AMBIENTALES Y FISICOS (Ef): Al cambiar las condiciones climáticas, éstas afectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación, resistividad, conductividad, etc. También se incluyen como errores sistemáticos, los errores de cálculo, los errores en la adquisición automática de datos y otros. La mayoría de los errores sistemáticos se corrigen, se minimizan o se toleran; su manejo en todo caso depende de la habilidad del experimentador. ERRORES DEL INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición:

ERROR DE LECTURA MÍNIMA (ELM), Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento.

Instrumentos

Flexómetro Calibrador vernier Regla de madera delgada Regla de madera delgada Tornillo

Capacidad Mínima

Capacidad Máxima

Resolución

Incertidumbre

Marca

0.00mm

1m

0.05mm

±0.05 mm

LAB

0.01m

10mm

1mm

±0.05 m

LAB

0mm

1m

0.01m

±0.05mm

LAB

0mm

1m

0.00m

±0.05mm

LAB

0m

1m

0.001m

±0.005m

LAB

Micrométrico

Figura1.0 Regla de madera y flexómetro

Experimento 2.- Errores Sistemáticos A) Error de paralaje Figura 1.1 Calibrador Vernier y Tornillo micrométrico.

Procedimiento: En este experimento se mide la recta AB, se toman las lecturas de una solo posición N, como se muestra a continuación:

Figura 1.2 Disco de madera. III. CÁLCULOS Experimento 1.-Noción de Error Colocando la regla de madera de bordes gruesos (graduado en mm) a lo largo de la línea recta AB de la figura que se muestra a continuación:

Figura 2.1 Posición para medir AB Tabla 3. Se muestra en la siguiente tabla los valores de las medidas tomadas por cada miembro del equipo de la recta AB con la regla. Medici ón

Figura 2.0 Posición para medir Tabla 2. Medidas de la línea AB com la regala de madera. Medici ón

Posici ón A

Posición B

Longitu d AB= B-A (cm)

Posición A

Posición B

Longitu d AB= B-A (cm)

1

0cm

6.9cm

6.9cm

2

10cm

17.4c m

17.4cm

3

20cm

27.6c m

27.6cm

4

15cm

21.8c m

6.8cm

5

5cm

12.2c m

7.2cm

Experimento 3.- B) Error del cero

1

0cm

6.5cm

6.5cm

2

5cm

11.9cm

6.9cm

3

10c m

16.9c m

6.9cm

Procedimiento: Se utilizó la misma línea de los experimentos anteriores utilizando la regla de madera de bordes delgados. de tal manera que el cero de la regla se encuentre en el punto A de la línea recta AB.

4

2cm

9.3cm

7.3cm

Tabla 4. Valores de las lecturas que se tomaron con la regla de madera cuando se encuentra en un punto cero,

5

6cm

13.3c m

7.3cm

Lectur as (cm)

Experimento 4.- Cifras Significativas Procedimiento: Se construyeron dos cuadrados uno de 1cm y otro de 1 dm con sus respectivas diagonales. Con la regla de madera de bordes delgados

Lm

Lf

1

7.7cm

7.2cm

2

7.5cm

6.9cm

3

7.7cm

6.9cm

se midieron las diagonales de cada cuadrado.

Tabla 5. Se muestra en la siguiente tabla los valores de las diagonales con respecto a cada uno de los cuadrados realizados en clase Diagonal

A (lado = 1 cm)

B (lado = 1 dm)

d1

2.5cm

1.48dm

d2

2.5cm

1.48dm

IV.

Resultados

A continuación, se resumen los resultados obtenidos para todos los experimentos de esta práctica: Para el experimento número 1 y 2 se realizaron los siguientes cálculos y se obtuvo la longitud con la siguiente fórmula: 7.3cm y 17.4cm siendo el promedio. AB= B-A (cm)

Dx 2.5cm Dz 1.48dm Experimento 5.- Determinación del diámetro de un círculo Procedimiento: Con el flexómetro se midió el diámetro del disco, en una cantidad de 5 veces, girando el disco aproximadamente un ángulo de 70°, utilizando el tornillo micrométrico.

.

(1)

Y para el experimento 1 y 2 el resultado fue: Y para el último experimento donde se calculó lo siguiente (se muestran los resultados) a)

Desviación media: 2.1cm

b) Desviación estándar: 2cm Tabla 6. En esta tabla se muestran los valores obtenidos por los valores significativos, pero con los diferentes dispositivos de medición. Lecturas del diámetro

Flexómetro

1

2cm

2.04cm

2.07cm

2

2.2cm

2.03cm

2.05cm

3

2.1cm

2cm

2.07cm

4

1.9cm

2.01cm

2.05cm

5

1.8cm

2.04cm

2.04cm

d i Experimento 6.- Parámetros

Calibrador

d x

Micrómetro

d z

Procedimiento: Se calcula los parámetros para cada instrumento de medición Tabla 7. Se muestra los valores de los parámetros obtenidos con cada una de las fórmulas, así bien utilizando los valores obtenidos en los anteriores experimentos. En esta práctica he concluido que el error humano es un error que se encuentra en todos lados; en cada medida podíamos distinguir que para cada medida nos podía salir un resultado diferente depende del ángulo en el que observas la medida, dependiendo el aparato de medición que utilices, etc. Puede haber aparatos con lo que puedes realizar una medición más exacta, pero sin embargo podrás encontrar errores. Esta práctica nos concluye que tenemos que tener que siempre encontraremos un rango de error en las siguientes actividades que realicemos, aunque sea mínimo el error. De acuerdo a lo que se realizó en la práctica concluyó diciendo que primero que nada es muy importante saber cómo funciona cada instrumento de medición y cual se debe usar en determinado momento, de igual manera debido a los experimentos realizados en el laboratorio me pude dar cuenta de que en las mediciones no obtendremos una medida 100% exacta debido a que en la mayoría de los

c)

Incertidumbre exacta: 2.05cm V. Discusión

Toda medida debe de ir seguida por la unidad, obligatoriamente del Sistema Internacional de Unidades de medida. Cuando un físico mide algo debe tener gran cuidado para no producir una perturbación en el sistema que está bajo observación. Por ejemplo, cuando medimos la temperatura de un cuerpo, lo ponemos en contacto con un termómetro. Pero cuando los ponemos juntos, algo de energía o "calor" se intercambia entre el cuerpo y el termómetro, dando como resultado un pequeño cambio en la temperatura del cuerpo que deseamos medir. Así, el instrumento de medida afecta de algún modo a la cantidad que deseábamos medir Además, todas las medidas están afectadas en algún grado por un error experimental debido a las imperfecciones inevitables del instrumento de medida, o las limitaciones impuestas por nuestros sentidos que deben de registrar la información.

Instrumento

Desviación

Desviación

Incertidumbre

Media

Estándar

absoluta

Flexómetro

0.12cm

2cm

0.02cm

Calibrador

0.026cm

2.02cm 0.009cm

Micrómetro

0.032cm

2.05cm 0.007cm

casos (sino es que en todos)

llegaremos a tener un error ya sea sistemático o un error accidental pero si somos cuidadosos con esto, se podrá obtener una mejor proximidad entre el valor medido y el valor verdadero, sin embargo, para poder conseguir esto es necesario que continuamente se lleven a cabo mediciones y desde diferentes perspectivas se analice lo medido.

Las conclusiones obtenidas fueron que los errores de medidas son muy comunes debido a que dentro de estas hay muchos factores que afectan el valor de la magnitud, ya sea por el material de los instrumentos o del operador, para esto hay que tener en cuenta que cada que se mida tenemos que utilizar alguna técnica estadística para tener un valor mucho más acertado. Yo concluyo que ninguna medición es 100 por ciento acertada porque no puedes saber con exactitud la medida de algo por q depende de la perspectiva en la q lo veas, como sostengas los objetos que tanto desplaza la herramienta de medición o tan solo como este trazado lo q vayas a medir y lo q nos quieres decir este experimento es q hay mas de una manera en las que se puede fallar a la hora de medir algo entonces se debe ser muy cuidadoso si se quiere obtener un resultado adecuado o aproximado ya q no será al 100 por ciento exacto. VII. REFERENCIAS Rosendo Zamora Pedreño. (2006). Fundamentos de Metrología. Colombia: universidad Politécnica de Cartagena. Juan Arturo Miranda Medrano . (2017). Fundamentos de Medición y Control de Procesos. México: Palibrio....