Este documento trata sobre mediciones e instrumentos de medición. Explica conceptos como magnitud, incertidumbre y error en las mediciones. Describe diferentes tipos de instrumentos como reglas, calibres, micrómetros y cronómetros que se usan para medir longitudes y tiempo. También cubre temas como apreciación, sensibilidad, exactitud, alcance y cómo usar estos instrumentos para realizar mediciones directas.
2. TEMAS
• Repaso. Magnitudes e Incertidumbre.
• Mediciones
• Instrumentos.
• Información
• Características
• Longitudes
• Regla
• Calibre (Pie de Rey)
• Micrómetro
• Tiempo:
• Cronometro.
3. MEDICIÓN
• Consiste en obtener el valor de una magnitud física.
• Es un proceso de comparación.
• Tiene una incertidumbre asociada.
•
• Como se expresa la Magnitud
• 𝑀 = 𝑀 ± ∆𝑀
• ∆𝑀 𝑠𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎 𝑐𝑜𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑐𝑖𝑓𝑟𝑎 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎
• 𝑀 = 𝐶𝑜𝑛𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑛 ∆𝑀, 𝑛𝑖 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠 𝑛𝑖 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠
5. MEDICIONES
• Directa:
• El valor se obtiene de una medición única
• Derivada:
• El valor se obtiene de un proceso matemático de mediciones
directas.
6. INCERTIDUMBRE
MEDICIÓN DIRECTA
• Error Mínimo
• Incertidumbre asociada a la medición
• em = eAp + eEx + eInt + eDef
• También están presentes
• Errores Sistemáticos:
• Tienen la misma dirección y una proporcionalidad o tamaño similar
• Algunos pueden corregirse.
• Ej: Error de cero
• Errores Accidentales
• Tienen dirección y tamaño aleatoria
• Se observan en mediciones múltiples
• Se puede minimizar.
8. INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN
• Buscan mejorar las capacidades que tenemos
como humanos comparar.
• Pueden funcionar como Transductores, adaptan
la señal incompresible por el hombre en una
que si se puede interpretar.
10. INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN
• Apreciación:
• El la mínima diferencia en la señal de entrada
que el instrumento puede identificar como
diferente.
• Ejemplo: Apreciación regla 1mm
11. INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN
• Sensibilidad
• Es la amplitud de la señan de entrada necesaria
para modificar la salida.
• Ej: Sensibilidad Regla 1div/mm
• Es la Función inversa de la Apreciación
15. INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN
• Alcance:
• Es el valor máximo de la magnitud que el instrumento
es capaz de identificar
• Rango:
• Es la región desde el mínimo al máximo valor para la
cual el instrumento pude dar valores.
16. MEDICIÓN DE
LONGITUDES
• Se comparan longitudes conocidas con
longitudes desconocidas.
• TIPO DE MEDICION
• Proximidad (Regla)
• Contacto (Calibres / Micrómetros).
• Derivada de una ley
• de la ecuación de movimiento, x=v.t ,
utilizando el sonido o Luz.
20. USO DEL CALIBRE
• Cuando el calibre esta en su posición cerrado las mordazas
coinciden y la escala fija y móvil coinciden en cero
21. USO DEL CALIBRE
• La Apertura entre mordazas es igual al desplazamiento entre los
ceros de las escalas fija y móvil
22. USO DEL CALIBRE
• La lectura se realiza en 2 etapas, una lectura sobre la escala fija
(mm) y se suma una segunda lectura sobre la escala móvil (Vernier)
23. USO DEL CALIBRE
• La lectura sobre la escala fija depende de la apreciación de esta
escala, Ejemplo ApFija = 1mm
24. USO DEL CALIBRE
• La lectura sobre la escala fija depende de la apreciación de esta
escala, Ejemplo ApFija = 1mm
Mayor de 42mm y
menor a 43mm
25. AGUDEZA VISUAL DE
VERNIER
• Habilidad para percibir si
2 segmentos son
colineales
• 8” de arco
• 0.5’ Agudeza normal
• No depende de la
edad
26. EL VERNIER
• Utiliza la Agudeza visual de Vernier
• Estrategia de comparación de segmentos
levemente diferentes
27. EL VERNIER
• Si tomamos N0 segmento iguales y lo dividimos en un N1
mayor de segmentos el tamaño de los nuevos segmentos
serán diferentes pero parecidos
Regla Milimetrada
9mm
10 div 0.9mm/div
41. TORNILLO - MICROMETRO
• El giro de una rosca
produce el desplazamiento
del tornillo o de la tuerca
• El Desplazamiento depende
del paso de rosca
• Desplazamiento
proporcional al ángulo
girado.
• Multiplica la Fuerza –
máquina simple
42. MICROMETRO
• El giro de una rosca produce el
desplazamiento del husillo
• La Apertura de modifica
• Puede medir solo dimensiones
exteriores
• Mejor apreciación que el
calibre.
• Supone filete de la rosca
uniforme
• Desplazamiento proporcional
al ángulo girado.
44. MICROMETRO
• Típicamente 1 Giro 0.5mm
de desplazamiento
• Escala fija sobre el cuerpo
• Escala móvil en el tambor
• Frecuentemente el tambor
esta dividido en 50
porciones por lo que
0.01mm/div
• Lectura se realiza en 2
etapas
45. MICROMETRO
• Escala fija sobre el cuerpo
con marcas verticales cada
0.5mm, y una línea central
horizontal que marca la
medición.
• Al girar el tambor se
ocultan o descubren las
marcas.
• Como valor de la escala fija
se toma el ultimo valor
expuesto del cuerpo del
Micrómetro
46. MICRÓMETRO CON
VERNIER
• La lectura sobre el vernier
del tambor es equivalente a
la lectura del calibre.
• La lectura sobre el Venier se
suma a las anteriores.
• La Ap del instrumento será
la Ap del Vernier
Medición = M Esc Fija + Ap x M Tambor + Ap Vernier x M Vernier
47. MICROMETRO
• La lectura sobre la el
tambor es directa.
• Se verifica cual es la marca
mas próxima a la línea
horizontal.
Medición = Med Esc Fija + Ap x Med Tambor
48. MEDICIÓN DE TIEMPO
• Instrumentos Cronómetro.
• Las mediciones Manuales
son afectadas por el tiempo
de reacción. (Error de
interacción)
• eInt>>eAp
• En movimientos periódico
podemos mejorar su valor si
medimos varias ciclos.
49. MEDICIÓN DE TIEMPO
• Suponiendo que son
iguales
• Si medimos N ciclos
• ∆𝑇 =
∆𝑡
𝑁
(demostración pendiente)
