Lab Fisica Mecanica #1 Teoria De Errores.docx

[Informe laboratorio de Física]

Laboratorio - Error en la medición. ÓSCAR SANCHEZ VERTEL, LUIS REYES VANEGAS, SERGUIO CAMPBELL

Tecnología en Desarrollo de Software. 6to Semestre JOSE LEONARDO OLIVEROS

Tecnología en Desarrollo en Sistemas Electrónicos CORPORACION POLITECNICO COSTA ATLANTICA Laboratorio de Física Mecánica Fecha de entrega Resumen Este informe analiza errores en la medida basados en la práctica del laboratorio en clase de teoría de errores en el cual fueron registrados los datos mediante herramientas especiales de medida que nos ayudaron a medir longitud, diámetro y altura de un cilindro. Las medidas fueron tomadas por 4 estudiantes de la institución politécnico costa atlántica con el fin de minimizar el error en la medida y comprobar si se acerca a la medida esperada. Podemos comprobar con esta experiencia que aunque se tomen las medidas con la mayor exactitud posible siempre vamos a considerar un margen de error el cual está dado por diferentes causas que están expresadas en este informe. Palabras claves: Errores, magnitud, incertidumbre, medida, altura, diámetro.

Abstract This Report analyses laboratory Practice-based errors in error theory class in which data were recorded using special measuring tools that helped us to measure a cylinder's length, diameter, and height. The measures were taken by four students from the politécnico costa atlántica Institution in order to minimize the error in the measure and check if it approaches the expected measure. We Can See from this experience that even if the measures are taken as accurately as possible we will always consider a margin of error which is given by different causes that are expressed in this report. Keywords: Errors, magnitude, uncertainty, measurement, height, diameter.

1. Introducción

2. Discusión teórica

La teoría de errores nos demuestra que toda medida tiene cierto grado de incertidumbre, esto se debe a las limitaciones de los instrumentos, condiciones de la medición y el experimentador. Por lo cual, para darnos una idea acercada de la densidad que se está trabajando, es importante establecer los límites entre los cuales se encuentra el valor real de dicha densidad. La teoría de errores ayuda a establecer estos límites.

La densidad está definida por la cantidad de masa que posee un objeto por unidad de volumen.

Página1

[Informe laboratorio de Física] La densidad se refiere a la relación que existe entre el peso y el volumen de un cuerpo, o la cantidad de materia que tiene un cuerpo, y la podemos medir en una unidad de volumen, como en el sistema internacional de medidas que mide la densidad en la medida de kilogramo por metro cubico. La densidad puede ser expresada en g/mL, g/L, g/cc. Teoría de errores Para comprender la experiencia se va dar una explicación de la Teoría de Errores, lo más concreta posible y práctica, para que le pueda servir al alumno cuando efectúe sus trabajos en el Laboratorio de Física, para así tener en todo momento conciencia de la realidad de los valores que va determinando y entre que límites se está moviendo con relación al valor verdadero de los valores que obtiene. Por mucha que sea la diligencia y cuidado al realizar cualquier determinación práctica física, y por muy sensibles y precisos que sean los aparatos utilizados, es prácticamente imposible el evitar errores, considerando a éstos como la variación entre los valores hallados y el real o verdadero, el cual generalmente nos es desconocido. Tampoco el error, aunque lo conociéramos, nos daría una medida cierta de su importancia, ya que ésta dependerá no de la magnitud de dicho error, sino de la magnitud de la medida a valorar y de la necesidad de aproximación a su valor real. Una diferencia, por ejemplo, de 0,1 mm en la medida del espesor de un cabello, no se podrá considerar como buena, pero esa misma diferencia en la medida de la distancia entre Torre la vega y Santander podría considerarse como extraordinaria. No vamos a entrar en desarrollos complejos matemáticos en esta explicación, sino que vamos a definir los errores que servirán al alumno para saber en qué grado de aproximación se encuentra con el valor verdadero, apoyándose en las mediciones obtenidas.

3. Método experimentales Para la toma de medidas se utilizó una báscula (Imagen 1) donde cada uno de los 4 estudiantes fueron pesando uno a uno el cilindro en la báscula, también se usó un cilindro y el instrumento de medida pie de rey (Imagen 2) que luego fue usado para medir el cilindro con el pie de rey (Imagen 3), obteniendo como resultado la Tabla 1

Imagen 1. Bascula

Imagen 2. Cilindro, Instrumento de medida pie de rey,

Imagen 3. Cilindro sometido a medida con el instrumento de medición pie de rey.

4. Análisis de resultados Tabla 1. Medida de la masa, diámetro y altura del cilindro

Unidades Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

m

Di

h

g 56,30 56,50 56,50 56,30

cm 2,38 2,38 2,35 2,39

cm 4,72 4,70 4,72 4,71

Considerando m la masa. Considerando h la altura. Considerando Di el diámetro. Considerando r el radio. Considerando Vo el volumen. Considerando p la densidad.

_ 4,72𝑐𝑚+4,70𝑐𝑚+4,72𝑐𝑚+4,71𝑐𝑚 h= h±∆h = = 4 4,71cm _ 2,38𝑐𝑚+2,38𝑐𝑚+2,35𝑐𝑚+2,39𝑐𝑚 Di = Di ± ∆ Di = = 4 2,37cm _ 56,30𝑔+56,50𝑔+56,50𝑔+56,30𝑔 m= m±∆m = = 4 56,40g r=

𝐷𝑖 2

=

2,37𝑐𝑚 2

= 1,18cm

Página2

[Informe laboratorio de Física] Vo = π r² h = 3,14 . 1,18cm2 . 4,71cm = 20,59cm3 p=

𝑚 𝑉

=

56,40𝑔 20,59𝑐𝑚3

= 2,74g/cm3

Pe= 2,74g/cm3 Pt= 2,70g/cm3 %E =

|𝑃𝑒−𝑃𝑡 𝑃𝑡

%E =

|2,74𝑔/𝑐𝑚3−2,70𝑔/𝑐𝑚3| . 100% 2,70𝑔/𝑐𝑚3

= . 100% = 0,01

5. Conclusión Con esta experiencia podemos concluir que los resultados de una medición pueden ser diferentes de acuerdo al instrumento de precisión usado y al experimentador por lo cual ante una medida siempre debemos considerar la incertidumbre para así acercarnos más a la exactitud de dicha medida.

Página3