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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL
FSICA I
INFORME DE LABORATORIO N1: MEDICIN
INTEGRANTES: CASQUINO TIPULA, IVANFEIJOO VILDOSO, PIERO FEIJOO VILDOSO, RENATO
PROFESOR: ALEX CABALLERO
- 2012 -
LABORATORIO 1. MEDICINOBJETIVOS Conocer las definiciones relativas al error experimental. Determinar el error en el proceso experimental.
EXPERIMENTO 1. MEDICIN Y ERROR EXPERIMENTAL (INCERTIDUMBRE) I. OBJETIVOS Determinar la curva de distribucin normal en un proceso de medicin, correspondiente al nmero de frijoles que caben en un puado normal. Determinar la incertidumbre en este proceso experimental.
II. FUNDAMENTO TERICOIncertidumbre Un experimentador que haga la misma medida varias veces no obtendr, en general, el mismo resultado, no slo por causas imponderables como variaciones imprevistas de las condiciones de medida (temperatura, presin, humedad, etc.) sino tambin por las variaciones en las condiciones de observacin del experimentador. Cada medida tiene asociada una incertidumbre. Esto determina en la medicin un rango o cota en la cual no se puede asegurar donde est el valor real. Un ejemplo simple es aquel en el que se mide con una cinta mtrica. La medida buscada puede encontrarse justo en medio de dos de las lneas que me marcan los milmetros: qu valor se acepta como vlido? La Medida El concepto de medir est relacionado con la accin de comparar una determinada magnitud contra un "patrn" preestablecido que rene determinadas caractersticas. Como es de esperarse, en todo proceso de comparacin, existen diversos factores que escapan al control ms riguroso (fluctuaciones estadsticas), lo cual provoca que en principio ninguna medicin sea exactamente igual a la anterior. Las mediciones consecutivas de una determinada magnitud, en principio pueden ser muy dispersas o muy parecidas, dependiendo del grado de reproducibilidad de la medicin, lo cual a su vez depende de la calidad del instrumento usado para la medicin y de la habilidad del experimentador. Precisin y Exactitud La precisin y exactitud son caractersticas propias de un instrumento de medicin. Se entiende por exactitud de un instrumento de medicin, al grado de aproximacin de una medida dada por este instrumento comparada con el valor que se obtendra utilizando un instrumento patrn; es decir un instrumento muy exacto que da lecturas muy prximas a las "reales" (un instrumento patrn indica la medida "real"). Por su parte, la precisin de un instrumento, es la medida de la reproducibilidad de mediciones consecutivas. Es decir, un instrumento de baja precisin, indicar medidas muy dispersas de una misma magnitud, mientras que un instrumento muy preciso dar medidas muy similares.
III. MATERIALES
IV. DATOS EXPERIMENTALES
KNKNk - 53.07(NK -53.07)244454647484950515253545556575859606162
149-4.0716.5649x
246-7.0749.9849x
348-5.0725.7049x
4562.938.5849x
548-5.0725.7049x
649-4.0716.5649x
7573.9315.4449x
850-3.079.4249x
953-0.070.0049x
1046-7.0749.9849x
11573.9315.4449x
12562.938.5849x
13540.930.8649x
14540.930.8649x
1553-0.070.0049x
1653-0.070.0049x
17540.930.8649x
1853-0.070.0049x
19551.933.7249x
20595.9335.1649x
2152-1.071.1449x
22573.9315.4449x
2348-5.0725.7049x
2451-2.074.2849x
2547-6.0736.8449x
2652-1.071.1449x
2751-2.074.2849x
28562.938.5849x
29573.9315.4449x
30617.9362.8849x
3149-4.0716.5649x
32584.9324.3049x
33540.930.8649x
34595.9335.1649x
35595.9335.1649x
3651-2.074.2849x
37540.930.8649x
38540.930.8649x
3953-0.070.0049x
40551.933.7249x
41628.9379.7449x
4250-3.079.4249x
43551.933.7249x
44562.938.5849x
4552-1.071.1449x
4653-0.070.0049x
4752-1.071.1449x
4852-1.071.1449x
4949-4.0716.5649x
50584.9324.3049x
51540.930.8649x
52584.9324.3049x
5351-2.074.2849x
5448-5.0725.7049x
55584.9324.3049x
56562.938.5849x
5752-1.071.1449x
5852-1.071.1449x
59551.933.7249x
6048-5.0725.7049x
61551.933.7249x
62573.9315.4449x
6352-1.071.1449x
6444-9.0782.2649x
6551-2.074.2849x
66551.933.7249x
6751-2.074.2849x
68551.933.7249x
69573.9315.4449x
7052-1.071.1449x
71551.933.7249x
7253-0.070.0049x
7353-0.070.0049x
7449-4.0716.5649x
7551-2.074.2849x
7653-0.070.0049x
7747-6.0736.8449x
7850-3.079.4249x
7951-2.074.2849x
80551.933.7249x
81562.938.5849x
82540.930.8649x
8350-3.079.4249x
8450-3.079.4249x
8553-0.070.0049x
86573.9315.4449x
87606.9348.0249x
8853-0.070.0049x
8952-1.071.1449x
90540.930.8649x
9149-4.0716.5649x
9251-2.074.2849x
93540.930.8649x
9452-1.071.1449x
9552-1.071.1449x
96562.938.5849x
97540.930.8649x
9852-1.071.1449x
9951-2.074.2849x
10052-1.071.1449x
10225651014111197743111
m: 44 M: 62 : 53,07: 3,4561
V. PREGUNTAS
1. En vez de medir puados podra medirse el nmero de frijoles que caben en un vaso, en una cuchara, etc.?Si se podra medir el nmero de frijoles en esos recipientes sin ningn problema. La variacin de un conteo a otro ser mnima porque estos recipientes tienen forma definida al contrario del cerrado de la mano.
2. Segn Ud. a qu se debe la diferencia entre su puado normal y el de sus compaeros?Se debe a la diferencia entre los tamaos de sus manos y tambin al cerrado del puo: algunos aprietan ms, otros no tanto. Incluso a la sudoracin, humedad, etc.
3. Despus de realizar los experimentos Qu ventaja le ve a la representacin de r, r+2> frente a la de r, r+1>?La ventaja de la representacin de [r, r+2) frente a la de [r, r+1), sera la precisin en la medicin de la probabilidad, ya queeste posee un intervalo mayor.
4. Que sucedera si los frijoles fuesen de tamaos apreciablemente diferentesEl conteo sera muy disparejo por ende la desviacin estndar sera muy grande. Debido a ello se recomienda que los frijoles tengan un tamao regular.
5. En el ejemplo mostrado se deba contar alrededor de 60 frijoles por puado sera ventajoso colocar solo 100 frijoles en el recipiente, y de esta manera calcular el nmero de frijoles en un puado contando los frijoles que quedan en el recipiente?Si solo se tienen 100 frijoles aparentemente s, porque serian menos frijoles que contar, pero se tendra que hacer un ejercicio adicional al restar la cantidad en el recipiente, as que concluyo que no.
6. Qu sucedera si en el caso anterior colocara solo, digamos 75 frijoles en el recipiente?En este caso si un puado regular contiene 60 frijoles, lo que quedara en el vaso serian en promedio 15 frijoles. Este ejercicio es ms prctico por lo que toma menos tiempo contar alrededor de 15 que 40 respecto a la pregunta anterior.
7. La parte de este experimento que exige ms paciencia es el proceso de contar. Para distribuir esta tarea entre tres personas. Cul de las sugerencias propondra Ud.? Por qu?Definitivamente la alternativa b que nos dice que solo uno realice la extraccin pero que los tres hagan el conteo del puado, porque el puado sera ms uniforme de una persona respecto de tres.
8. Mencione tres posibles hechos que observaran si en vez de 100 puados extrajeran 1000 puados.La desviacin estndar sera ms pequea, tomara demasiado tiempo por lo que se tendra que hacer en varias sesiones, el cansancio se hara notorio en los conteos.
9. Cul es el promedio aritmtico de las desviaciones nk ?El promedio aritmtico es 0.5
10. Cul cree usted es la razn para haber definido en vez de tomar simplemente el promedio de las desviaciones?Para conocer si el puado es regular o no. La desviacin estndar es cuan disperso estn las muestras de un promedio.
11. Despus de realizar el experimento coja Ud. un puado de frijoles qu puede Ud. afirmar sobre el nmero de frijoles contenido en tal puado(antes de contar)Que ser menor que 63 pero mayor que 48.
12. Si Ud. Considera necesario, compare los valores obtenidos por Ud. Para y para , compare con los resultados obtenidos por sus compaeros Qu conclusin importante puede Ud. Obtener de tal comparacin?Que las variables son muy cercanas esto nos indica que se hizo un buen trabajo en laboratorio y los puos son regulares.
13. Mencione Ud. Alguna ventaja o desventaja de emplear pallares en vez frijoles en el presente experimento.La ventaja de los payares es que son ms grandes que los frijoles por los tanto cabrn menos en un puado y el conteo sera ms rpido; sin embargo, la desviacin estndar ser muy grande debido que el conteo es muy pequeo.
VI. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
El promedio que nos indica la cantidad de frijoles en un puo result aproximadamente 53. El objetivo de laboratorio se cumpli con eficacia porque se aplic correctamente el principio de incertidumbre. La observacin ms evidente es la laboriosidad en el conteo. Es necesario mantener el ritmo adecuado para no combatir el cansancio.
VII. BIBLIOGRAFIAGua de laboratorio de fsica 2009Medida e incertidumbre, Laboratorio de fsica Por Lucelly Reyes
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/mediciones/ap01_errores.php
EXPERIMENTO 2. PROPAGACIN DEL ERROR EXPERIMENTAL
I. OBJETIVOS
Expresar los errores al medir directamente longitudes con escalas en milmetros y en 1/20 de milmetro. Determinar magnitudes derivadas o indirectas, calculando la propagacin de las incertidumbres.
II. FUNDAMENTO TERICO
TRATAMIENTO DE ERRORES EXPERIMENTALESMedida y Error Todas las ciencias experimentales se basan en la obtencin de informacin mediante la observacin de fenmenos que ocurren en la naturaleza. Dicha informacin resultar incompleta a menos que se trate de una informacin cuantitativa. El asignar a una Magnitud, un nmero acompaado de una unidad que presta su significacin al nmero, constituye lo que de ahora en adelante llamaremos una medida. El proceso de medida consistir en comparar una magnitud con otra patrn tomada como unidad. El nmero x que resulta de un proceso de medida adolece siempre de una cierta imprecisin. Por este motivo, la especificacin del valor de la medida deber estar constituida por dicho nmero y otra cantidad x que nos d una idea de su imperfeccin (imprecisin) y que llamaremos error de la medida. Los errores cometidos en las medidas son desconocidos, pero pueden estimarse mediante lo que conocemos como clculo de errores. Especificacin del error en las medidas directas Cuando medimos la longitud de una mesa con una cinta mtrica, o la intensidad que pasa por la rama de un circuito con un ampermetro, o el valor de una resistencia con ayuda de un hmmetro, etc., estamos realizando medidas directas de longitud, intensidad y resistencia respectivamente, puesto que el aparato de medida nos da de forma inmediata un valor de la magnitud fsica requerida en cada caso. En general, el experimentador que realiza una medida directa x, asegura que el valor verdadero de la magnitud se encuentra en un entorno de probabilidad x que denomina error absoluto y escribe: valor verdadero = x x , lo que significa que el verdadero valor de la magnitud fsica medida debe encontrarse dentro del intervalo (x - x ) < valor verdadero < (x + x ).
El error absoluto x tiene las siguientes propiedades: Es siempre positivo (x > 0). Posee las mismas dimensiones de la magnitud fsica x, y por tanto se mide en las mismas unidades. Siempre debe cumplirse x