Laboratorio Fisica mecanica, Monografías, Ensayos de Física

¡Descarga Laboratorio Fisica mecanica y más Monografías, Ensayos en PDF de Física solo en Docsity! INFORME DE LABORATORIO 1 ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES Katherine delgado Londoño, código: 7304899 Cesar Lozada Gaviria, código: 7304810 Eduar Fabián Mateus Meneses, código: 7304900 María Daniela Álvarez Baltan, código: 7304869 Docente: Cristina Díaz González RESUMEN: /a presente practica está enfocada básicamente, a la observación y comprobación de la exactitud que genera una regla básica a la hora de medir diferentes objetos con formas diferentes, lo que se busca es estimar el porcentaje de error que generan dichas mediciones. 1 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Aplicar los métodos de tratamiento de errores como parte fundamental del análisis de datos experimentales OBJETIVOS ESPECIFICOS ; < < Conocer la clasificación de los errores. Reconocer los diferentes tipos de errores que se pueden presentar durante una práctica de laboratorio y las fuentes que los generan. Conocer y aplicar los fundamentos de tratamiento de errores en una variable. Conocer y aplicar los fundamentos de propagación de errores 2 MARCO TEÓRICO Y Clasificación y fuentes de errores experimentales. Clasificación de errores: errores sistemáticos y errores accidentales. errores sistemáticos: Es aquel que es constante a lo largo de todo el proceso de medida y, por tanto, afecta a todas las medidas de un modo definido y es el mismo para todas ellas. Estos errores tienen siempre un signo determinado y las causas probables pueden ser: e Errores instrumentales (de aparatos); por ejemplo, el error de calibrado de los instrumentos. e Error personal: Este es, en general, difícil de determinar y es debido alas limitaciones de carácter personal. Como, por ejemplo, los errores de paralaje, o los problemas de tipo visual. e Errores de método de medida, que corresponden a una elección inadecuada del método de medida; lo que incluye tres posibilidades distintas: la inadecuación del aparato de medida, del observador o del método de medida propiamente dicho. > Errores Accidentales: son aquellos que se deben a las pequeñas variaciones que aparecen entre observaciones sucesivas realizadas por el mismo observador y bajo las mismas condiciones. Las variaciones no son reproducibles de una medición a otra y se supone que sus valores están sometidos tan sólo a las leyes del azar y que sus causas son completamente incontrolables para un observador. Y” Fundamentos de estadística: media aritmética, desviación, error cuadrático medio, error estándar, qué es y cómo se construye un histograma. > Media Aritmética: “La media aritmética o promedio simple ( X ) muestra el valor central de los datos constituyendo ser la medida de ubicación que más se utiliza. En general, es calculada sumando los valores de interés y dividiendo entre el número de valores sumados”. > Desviación: es una medida que ofrece información sobre la dispersión media de una variable. La desviación estándar es siempre mayor o igual que cero. > Error Cuadrático Medio: El error cuadrático medio (RMSE) mide la cantidad de error que hay entre dos conjuntos de datos. En otras palabras, compara un valor predicho y un valor observado o conocido. También se lo conoce como Raíz de la Desviación Cuadrática Media y es una de las estadísticas más utilizadas en SIG. > Error Estándar: La norma E2586 de ASTM, Práctica para calcular y usar estadísticas básicas, define el error estándar como "la desviación estándar de la población de valores de una estadística muestral en un muestreo repetido o su estimación". > HISTOGRAMA: Un histograma es la representación gráfica en forma de barras, que simboliza la distribución de un conjunto de datos. Sirven para obtener una "primera vista” general, o panorama, de la distribución de la población, o de la muestra, respecto a una característica, cuantitativa y continua. Y ¿Cuáles son los tipos de errores que se pueden presentar durante el desarrollo de una práctica, y cuáles las causas que los producen? Explique con ejemplos. > Todo instrumento de medida tiene un error asociado, que indica la fineza o precisión de una medida tomada con él. Este error es también llamado incertidumbre en la medida. En todo aparato de medida el error está dado por la mínima división de la escala del aparato. En una regla normal, la mínima división es de milímetros (1mm) o décimas de centímetro (0,1cm). Toda medida tomada en un experimento debe escribirse como: B'= BiAB Tipos de errores sistemáticos, de escala y aleatorios. Los errores sistemáticos introducidos al tomar medidas en el laboratorio son en general debidos a las técnicas de medida empleadas o a los aparatos usados. La descalibración de los instrumentos de medida es una causa común de errores sistemáticos. Estos errores se reproducen igual bajo las mismas condiciones de medida (siempre tienen el mismo valor), pero pueden ser identificables y eliminables en buena parte. También se presentan errores de paralaje debidos a una mala posición del observador respecto a los indicadores del aparato. Los llamados errores de escala están asociados con la precisión del instrumento (lo cual no debe confundirse con la calibración), ya que al tomar una medida con un instrumento cuya precisión es del mismo orden que escala del aparato de medida, predomina el error de escala sobre otros. El error de escala corresponde al mínimo valor que puede medirse con el instrumento. Los errores aleatorios se asocian a las condiciones en las que se realiza el montaje experimental que busca hacer una medición determinada. Se deben a eventos individuales e imposibles de controlar durante las mediciones. Este tipo de error se contrapone al concepto de error sistemático y en general son sus orígenes son difíciles de identificar y corregir, nunca desaparecen totalmente. Y ¿Qué son cifras significativas, cómo se determinan en una cantidad, cuál es su incidencia en la presentación de datos experimentales? > 1. El número de cifras significativas de una cantidad se cuenta de izquierda a derecha comenzando por el primer dígito diferente de cero. Ejemplo: en 23,456 hay cinco cifras significativas. En el número 0,00897 hay tres cifras significativas. 2. Los ceros que den lugar a potencias de diez no cuentan como cifras significativas. Ejemplo: el número 144000000 tiene tres cifras significativas puesto que se puede escribir 1,44x108. El número 0,08972 puede escribirse como 8,972x10-2, por lo que tiene cuatro cifras significativas. El número 123,004 tiene seis cifras significativas ya que estos ceros no dan lugar a potencias de diez. 3. Al sumar o restar dos números con cifras decimales, el resultado debe tener el mismo número de cifras decimales que la cantidad que menos tenga de las dos que se multiplicaron. Ejemplo: al multiplicar 23,657 por 84,3 se obtiene 1994,2851, que usando la regla de redondeo se debe escribir como 1994,3. 4. Al multiplicar o dividir dos números, el número de cifras significativas en la respuesta debe ser igual al del término que menos tenga. Ejemplo: al multiplicar 12,90x10-4 por 34 se obtiene 438,6x10-4 ó también 4,386x10-2, pero debe escribirse con dos cifras por lo que queda 4,4x10-2 5. El error asociado con una medida debe expresarse con una sola cifra significativa, puesto que la incertidumbre expresa una duda en la última cifra de la medida como se explicó en la introducción. Sin embargo, en algunos casos especiales el error se escribe con más de una cifra y esto puede deberse a que proviene de medidas indirectas o a alguna otra razón técnica. Y” ¿Cómo se definen: media aritmética, error cuadrático medio, error estándar? Y” Para medición de una variable, cuál es el tratamiento de errores cuando se toma una medida, cuando el número de medidas es mayor que uno y menor que 10; mayor que 10? A la hora de medir un variable siempre se necesita ser lo más exacto posible y por lo general se presentan cifras que son dudosas por lo que se tiene que aplicar un método que se llama incertidumbre donde se ponen las cifras reales de la variable y luego el incremento o decrecimiento de la cifra dudosa. Ejemplo: « Latemperalura incrementa en 1 c pac + 05c C. dudosa — Se divide en 2 porla cifra en q incrementa C.real insertidumbre — 7 Y” Qué sucede con el tratamiento de errores en las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división) + XeYson números + eXyeY son los errores a) suma e (x+y) = ex + ey b) resta e (x-y) = ex + ey Cc) producto e (xy) = x"y"(ex/x + ey/y) d) división e (x/y) = ex/y + x"ey/y?2 = (x/y) *(ex/x + ey/y)