Teoria de Mediciones
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Teoria de Mediciones Document Transcript

  • 1. Alumno: Gonzales Tume Wilder Heysen Análisis de la teoría de medicionesCuando realizamos mediciones los valores que vamos a obtener nunca van a coincidir con losvalores reales siempre vamos a tener errores que pueden ser causadas por el instrumento demedición, por la persona que realiza las medidas, etc. Otros factores que pueden producirtales desviaciones son las condiciones del laboratorio: presión, temperatura.OBJETIVOS  Aprenderá determinar los diferentes tipos de incertidumbre  Expresar los resultados de las mediciones en función de precisión y exactitudMARCO TEÓRICOTenemos mediciones directas e indirectas:Medición directaSe dice que una medición es directa cuando utilizamos un instrumento de medida lacual depende del instrumento que disponemos a medir.Medición indirecta:Este tipo de medición no siempre es posible porque existen variables que no sepueden medir por comparación directa. Es decir, con patrones de la misma naturaleza,o porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño y depende de obstáculos deotra naturaleza, etc.Medición indirecta es aquella que realizando la medición de una variable, podemoscalcular otra distinta, por la que estamos interesados.MATERIALES  vernier  regla métrica  cronómetro
  • 2. PROCEDIMIENTO: 6.1 cálculo de una medida directa utilizando una solo medición: a) medidas de tiempo Instrumento Cronometro Reloj celular N=10oscilaciones 16,46s 17s 17s 1 oscilación 1,646s 1,7s 1,7s b) medidas de longitud Instrumento (L+- L)cm (e+- e)cm (di +- di)cm Regla (3,1+-0,5)cm (2 +- 0,5)cm vernier (5,5 +-0,05)cm (19 +- 0,05)cm c) medidas de masa Objetos Hueso Lapicero Moneda Cuaderno calculadoraresultados 24,5+-0,05)g (8,0+-0,05)g (5,8+-0,05)g (251,5+-0,05)g (167,4+-0,05)g d) medidas del volumen de un objeto irregular Objetos Pesa Piedra Pulsera Tajador llaveResultado (10+-0,5)cm3 (6+-0,5)cm3 (8+-0,5)cm3 (8+-0,5)cm3 (2+-0,5)cm3
  • 3. 6.2 cálculo de la incertidumbre de una medida directa utilizando varias medicionesA. realice lo indicado anteriormente para cinco situaciones idénticas (mismo alumno) ycomplete la tabla Dato a b c d T(s) 23,21s 23,20s 23,18s 23,32sValor medio T=23,228s Incertidumbre 0,033s combinada Resultado (t+-u)= (23,228+-0,033)s ur(%) = 0,142069915%B. hallar el tiempo promedio de las pulsaciones de cada grupo de trabajo. Elijan a cincoalumnos y realice el experimento para cada alumno en situaciones idénticas ycomplete la tabla Dato Gruponº1 Grupo nº2 Grupo nº3 Grupo nº4 T(s) 22.20 20,07 23,23 23,18Valor medio t= 22,17s Incertidumbre U =0,74s combinada Resultado (t+-u) = (22,17+- 0,74 )s ur = 3,337843933%
  • 4. 6.3. Calculo de la incertidumbre de una medida indirecta (utilizando varias medicionesde cada cantidad física presente en la formula) Nº MEDIDA a b c dMedidas H 2,2mm 2,2mm 2,2mm 2,2mmMedidas D 20,2mm 20,2mm 20,1mm 20,3mmmedidas d 7,3mm 7,2mm 7,2mm 7,3mmValor medio H=2,2mm Incertidumbre Uh=0,05mm combinadaValor medio D=20,2mm Incertidumbre UD=0,065mm combinadaValor medio d=7,25mm Incertidumbre Ud=0,058mm combinada
  • 5. 8. TAREAS Y CUESTIONARIO8.1 ¿Qué longitudes mínimas pueden medirse con un vernier cuya reglilla móvil tiene diezdivisiones y con una regla calibrada en milímetros, para que la incertidumbre relativaporcentual sea en cada caso igual al 1%?Incertidumbre relativa porcentual Incertidumbre absoluta = L x100 Valor medio LPara la regla: para el vernier:1% = 0.5mm/L .100 1% = 0.005mm/L .100L=100mm +- 0.5mmL= 500mm +- 0.005mmL min= 99.5mm L min= 499.995mm8.2 ¿cuál es la incertidumbre absoluta en la lectura del volumen del líquido en una probeta cuya escala mínima esta en decimos de cm3 ? Su escala mínima es = 1/10cm3 Incertidumbre absoluta = 0.1/2 =0.05 cm3Probeta8.3 ¿con la probeta anterior se mide un volumen de 5 cm3 , determinar la incertidumbrerelativa. ¿Qué recomendaría para mejorara su medición de volumen?Incertidumbre relativaIncertidumbre relativa ==0.005/5Incertidumbre relativa V V Incertidumbre relativa = 0.01
  • 6. 8.4 ¿determinar la precisión en la medida del tiempo de 30 pulsaciones para cada alumno enel paso 6.2 - A? a b c d 23.21 23.20 23.18 23.32UB = 0.01s x = 23.2275 X = 23.228UA = (23.228 - 23.21)2 + (23.228 -23.20)2 (23.228 – 23.18)2 + (23.228 – 23.32)2 4x3UA = (0.018)2 + (0.028)2 + (0.048)2 + (-0.092)2 4X3UA = 118.76 X 10 -4 4X3UA = 0.03145896799 X 10-2UA= 0.031sPRECISION U= (0.031)2+ (0.01)2P%=U/X.100U= 0.03257299495U= 0.033sP%=0.033/23.228 x100P%=0.142069915%
  • 7. 8.5 ¿considere como valor de referencia para el tiempo de 30 pulsaciones de una persona elvalor dado en la tabla de procedimiento 6.2 –B y determine las incertidumbres en le medidadel tiempo de las 30 pulsaciones. GRUPO Nº1 GRUPONº2 GRUPONº3 GRUPONº4 22.20 20.07 23.23 23.18 X =22.17 (22.17-22.20)2 + (22.17- 20.07)2 + (20.17 – 23.23)2 + (20.17 – 23.18)2UA= 4X3UA= 0.739064723UA= 0.739sENTONCES: UT= (0.739)2 + (0.001)2 UT=0.74sLAS INCERTIDUMBRES SERIAN:UA: 0.739sUB: 0.01sUT: 0.74s
  • 8. 8.6 determine la exactitud en cada caso (para cada alumno). a b c d 23.21 23.20 23.18 23.32EXACTITUD =Ea = x100 = 4.691023906%Eb= x 100 = 4.645917907%Ec = x 100 = 4.555705909%Ed = x 100 = 5.187189896%8.7 indicar las fuentes que contribuyen a elevar el grado de incertidumbre y de aumentar loserrores observados en cada una de las experiencias  La incertidumbre puede aumentar por la mala calibración de equipos  Fallas en la apreciación de la lectura de los instrumentos utilizados  Imprecisión en la medición del objetivo  Debido al desgaste de los equipos al ser medidos