laboratorio 1 Medicion, Error e Incertidumbre

LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA,NO. 1, SEPTIEMBRE 2014
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Conceptos Preliminares, medición, error e
incertidumbre Tiempo de reacción frente a un
estimulo visual
Yesid Villota, Docente, Cristian Becerra, Estudiante, Y Juna barrios, Estudiante
Resumen—n este informe se tratara la obtención de datos que nos proporcione los resultados mas exactos y el margen
de error de este estudio experimental del tiempo de reacción frente a un estimulon este informe se tratara la obtención
de datos que nos proporcione los resultados mas exactos y el margen de error de este estudio experimental del tiempo
de reacción frente a un estimuloE
Index Terms—
F
I NTRODUCCI ÓN
M
arco Conceptual
1: Explique que es metrologia?,qu es
magnitud?,que es medida?
Metrologa Ciencia que se ocupa de las
mediciones, unidades de medida y de los
equipos utilizados para efectuarlas, as como
de su verificacin y calibracin peridica. Las
mediciones son importantes en la mayora
de los procesos productivos e industriales.
Empresarios y consumidores necesitan saber
con precisin el contenido exacto de un
producto. Por eso las empresas deben contar
con buenos instrumentos para obtener medidas
confiables y garantizar buenos resultados
Magnitud Se puede expresar como magnitud
cuerpos, fenmenos y relaciones entre ellos,
que permite que puedan ser medidos y dicha
medida, representada en la cantidad, puede
ser expresada mediante nmeros sobre la
base de una comparacin con otro cuerpo o
fenmeno que se toma como patrn. La masa,
el tiempo, la longitud, el volumen, la rapidez,
la temperatura, entre muchas otras, son
magnitudes. No debe confundirse magnitud
• Y. Villota. Departamento de Ciencias Básicas,
Universidad Santo Tomás, Bogotá.
E-mail: yesidvillota@usantotomas.edu.co
• J. Doe and J. Doe are with Anonymous University.
Manuscript received April 19, 2005; revised January 11, 2007.
con cantidad. La magnitud es la propiedad, la
cantidad es cunto de eso tiene la magnitud.
Medida Es una magnitud fsica una propiedad
o cualidad medible de un sistema fsico, es
decir, a la que se le pueden asignar distintos
valores como resultado de una medicin o una
relacin de medidas. Las magnitudes fsicas
se miden usando un patrn que tenga bien
definida esa magnitud, y tomando como
unidad la cantidad de esa propiedad que
posea el objeto patrn.
2: Explique
que efecto tienen todos los
errores experimentales y la sensibilidad de
instrumento de medida sobre las medidas?
Los errores experimentales consisten en
comparar una magnitud con otra que
utilizamos como patron unidad. Este
proceso lleva siempre lleva implicito una
indeterminacion, es decir siempre que
medimos, por razones muy diversas y en
general dificiles de evitar, corremos el riesgo
de no (acertar) con el valor exacto de la
magnitud que queremos conocer. unas veces
puede ser gracias a la imperfeccion de nuestros
instrumentos o al diseno de medida.
3: En que consisten los errores sistematicos
y cual es su diferencia con los errores
accidentales?
La diferencia principal es que los errores
sistematicos no pueden ser causa humana,
sino de los elementos de calibracion y de
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medida, del cual se obtienen datos equivocos
y as se pueden alterar los resultados finales,
puesto que los errores accidentales son
imposibles de controlar y son debido a fallas
humanas a la hora de tomar la medida, para
ello es necesario contar con personal idoneo
para corregirlos , y as mismo poder eliminar
el factor de error.
4: como introducen errores los instrumentos
de medida?
Los instrumentos de medida pueden introducir
un error sistematico en el proceso de medida
por un defecto de construccion o un defecto
de calibracion, tambien pueden influir factores
como el viento, el recipiente, y muchos factores
que influyen en los errores de medida. Solo
se elimina el error cambiando de aparato o
calibrandolo bien.
5: Indique de qu forma puede afectar la
medida la persona que la realiza y el ambiente
en el que se hace la medicion.
La forma adecuada en la que la persona puede
realizar la medida debe ser un personal idneo
el cual debe tener en toda su plenitud los
sentidos de la audicion y la vision, para asi
evitar una variacion en el resultado final en
el experimento que se esta realizando y el
ambiente juega un papel muy indispensable ya
que asi nos encontremos en un mismo terreno
la medicion en distintos puntos pueden variar
en ciertos grados los cuales pueden variar
positiva y negativamente.
6: que es fidelidad?, que es sensibilidad? y que
es precision de un aparato de medida?
Fidelidad: Se denomina fidelidad de un
aparato o metodo de medida al valor del
error del sistema cometido, en el sentido de
considerar mayor fidelidad cuando menor sea
el error cometido y cuando al repetir varias
medidas de una misma magnitud fisica en las
mismas condiciones, los resultados obtenidos
son idnticos.
sensibilidad: la sensibilidad de los aparatos
de medida determina la mnima medida de
una magnitud que se puede hacer con un
determinado aparato, la sensibilidad de un
aparato de medida esta relacionada con la
calidad de las medidas que se realicen con el.
Precision: Capacidad que tiene el instrumento
de dar el mismo resultado en mediciones
2
diferentes,
realizadas
en
las
mismas
condiciones, es decir, que aqui no infiere
la cantidad de mediciones que se realicen ya
que en cualquiera de ellas siempre vamos a
obtener la misma medicion
7: calibrar un aparato de medida es lo mismo
que ajustarlo o repararlo?
La calibracion es el conjunto de operaciones
con las que se establece, en ciertas condiciones
especificas, la correspondencia entre los
valores indicados en un instrumento, equipo
o sistema de medida, o por los valores
representados por una medida materializada o
material de referencia, y los valores conocidos
correspondientes a una magnitud de medida
o patron, asegurando as la trazabilidad de
las medidas a las correspondientes unidades
basicas y procediendo a su ajuste muy
diferente a ajustarlo a repararlo porque este
ya presenta en dano en su estructura y tiene
que resolverse o optar por uno nuevo ya que
la medicion tiene que ser exacta.
8: que es incertidumbre de una medida?
La incertidumbre de una medicion est asociada
generalmente a su calidad. La incertidumbre
de una medicion es la duda que existe
respecto al resultado de dicha medicion. se
puede decir que las reglas graduadas estn
bien hechas, que los relojes y los termometros
deben ser eficaces y dar resultados correctos.
Sin embargo, en toda medicion, an en las
mas cuidadosas, existe siempre un margen
de duda. En lenguaje comun, esto se puede
expresar como (mas o menos).
9: Cual es la diferencia entre precision y
exactitud de un instrumento de medida?
la diferencia radica en que la exactitud
refiere a la capacidad de obtener valores o
indicaciones proximas el valor verdadero de la
magnitud medida, por lo tanto una medicion,
o el resultado, sera mas exacto cuanto mas
pequeno sea el error sistematico de medida,
es decir cuanto menor sea la diferencia entre
el valor medido de los sucesivos resultados
obtenidos y el valor convencionalmente de
la magnitud. mientras la precisin refleja la
capacidad de obtener o indicaciones prximas
entre si al efectuar mediciones repetidas
10: Explica La evaluacion de incertidumbre
tipo A y evaluacion tipo B y la Incertidumbre
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combinada.
La evaluacion tipo A es el metodo de
evaluacion de la incertidumbre por medio
del analisis estadistico de una serie de
observaciones.
La evaluacion tipo B es el metodo de
evaluacion de la incertidumbre por medios
distintos al analisis estadistico de una serie de
observaciones.
La incertidumbre estandar combinada es la
incertidumbre estandar del resultado de una
medicion cuando el resultado se obtiene de los
valores de otras cantidades, y es igual a la raiz
cuadrada positiva de una suma de terminos,
los cuales son las varianzas o covarianzas de
estas otras cantidades ponderadas de acuerdo
a como el resultado de la medicion varia con
cambios en estas cantidades.
P ROCEDIMIENTO
En esta practica de laboratorio se procedio
a tomar varias mustras a los companeros de
trabajo sujetando una regla por la parte superior, y luego dejandola caer sin previo aviso.
El otro integrante coloco su pulgar e indice en
el borde de la parte inferior de la regla a una
distancia de alrededor de 1-2 centimetros de
cada lado plano, a la altura del cero de la regla,
y cuando vio que la regla empezo a caer, la
atrapo juntando el pulgar con el indice lo mas
rapido posible.
Subsubsección relacionada
Cuando el procedimiento tiene varias etapas
es conveniente separarlas en subsecciones.
R ESULTADOS Y AN ÁLISIS
A continuacion se observa los datos obtenidos uno, Registra la distancia (medida en
centimetros) que ha recorrido la regla en la
caida la cual vendria a ser dada directamente
porla lectura de la escala (regla) y el tiempo
(medido en centesimas de segundo) que tardo
en sujetarla (reaccin)
Primer compaero
3
Tiempo
33
18
11
37
39
52
42
24
28
44
Distancia
25
24
24
23
22
22
30
28
26
15
Tabla 1.Resultados primer compaẽro
Segundo compaero
Tiempo Distancia
55
8
22
21
28
4
10
7
05
8
08
7
12
15
34
11
36
11
37
2
Tabla 2.Resultados segundo compaẽro
1.
P ROMEDIO DE TIEMPO
Primer compaero
33+18+11+37+39+52+42+24+28+44=328
328/10= 32.8s
DE=
p
2
2
2
2
p(33 − 32,8) + (18 − 32,8) + (11 − 32,8) + (37 − 32,8) +
2 + (52 − 32,8)2 + (42 − 32,8)2 + (24 − 32,8)2 +
(39
−
32,8)
p
2
2
√ (28 − 32,8) + (44 − 32,8) =
1429,6/(10 − 1) =
4.02 s
El tiempo promedio de esta persona es de 32.8 segundos
que tarda en responder o reaccionar Y la desviacion estandar
se encuentra entre los 4.02 segundos
Segundo compaero
58+32+28+20+45+28+52+34+36+37=337
337/10=33.7
DE=
p
2
2
2
2
p(58 − 33,7) + (32 − 33,7) + (28 − 33,7) + (20 − 33,7) +
2
2
2
2
p(45 − 33,7)2 + (28 − 33,7)2 + (52 − 33,7) (34,33,7) +
√ (36 − 33,7) + (37 − 33,7) =
1277,52/(10 − 1) =
3.97 s
Tenemos que el tiempo promedio de esta persona es de 33.7
segundos que tarda en responder o reaccionar Y la desviacion
estandar se encuentra entre los 3.97 segundos
C ONCLUSIONES
1. se determino que la incertidumbre de la regla da unas
probailidades de error en la medicion
2. se calcula el tiempo promedio de reaccion de una persona natural frente a un estimulo visial que seria ver la
regla caer y reaccionar cogiendola en el menor tiempo
posible
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R EFERENCIAS
www.wikipedia.es
www.buenastareas.com/incertidumbre-practica/fisica
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