Introducción

El presente informe describirá la realización de la práctica Nº. 2 (Dos),

Mediciones y Errores de los Instrumentos, la cual se ejecutará en el

Laboratorio de Física.

La constitución de la experiencia práctica se estructura de la siguiente

manera; un marco teórico referente a las Mediciones y Errores de los

Instrumentos que se manejaran en el desarrollo del laboratorio.

Dentro de este orden de ideas, se realizaran mediciones

consuetudinarias de un objeto para la obtención de los valores medios,

desviación estándar, error absoluto y relativo.

Cabe destacar, que se efectuaran cálculos de los parámetros antes

descritos para posteriormente graficar y observar los fenómenos que pudiese

arrojar la ilustración de las variables obtenidas en el laboratorio.

Por último, se presentaran las conclusiones en función de los gráficos,

tablas y datos obtenidos en cada parte del desarrollo de la experiencia para

así demostrar la efectividad de lo entendido en los objetivos del laboratorio.

Mediciones y Errores de los Instrumentos

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Según DEFINICIÓN.DE (2008), “La escala es una graduación utilizada

en diversos instrumentos para posibilitar la medición de una magnitud.”

Según Cooper y Helfrick (1991), “Exactitud es la aproximación con la

cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable

medida”. (p. 2)

Según Cooper y Helfrick (1991), “precisión es la medida de la

reproducibilidad de las mediciones; esto es, dado el valor fijo de una variable,

la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas

difieren una de otra”. (p. 2)

Según Cooper y Helfrick (1991), “Error desviación a partir del valor real

de la variable medida”. (p. 2)

Según Cooper y Helfrick (1991), “Los errores sistemáticos se dividen en

dos categorías: 1) errores instrumentales, referentes a los defectos de los

instrumentos, y 2) errores ambientales, debidos a las condiciones externas

que afectan las mediciones”. (p. 9)

Según Cooper y Helfrick (1991), “El valor más probable de una variable

medida es la media aritmética del número de lecturas tomadas”. (p. 10)

Según Cooper y Helfrick (1991), “Desviación es el alejamiento de una

lectura dada de la media aritmética”. (p. 10)

2

Según Cooper y Helfrick (1991), “La desviación promedio es una

indicación de la precisión de los instrumentos usados en las mediciones”.

(p. 11)

Según Cooper y Helfrick (1991), “La desviación estándar de un número

infinito de datos es la raíz cuadrada de la suma de todas las desviaciones

cuadradas individuales, divididas entre el número de lecturas”. (p. 12)

Según Cooper y Helfrick (1991), “La ley normal de error o Gaussiana

constituye la base del estudio analítico de los efectos aleatorios”. (p. 12)

Según Serway, Raymond (1982), “El error absoluto es la diferencia entre

el valor medio y el valor verdadero de la magnitud que de desea conocer”.

Según Serway, Raymond (1982), “El error relativo son los que quedan

una vez eliminados los semánticos, no se pueden evitar, se compensan con

estadisticos”.

Materiales y equipos:

3

Tornillo Micrométrico.

Vernier.

Esfera.

Experiencia Nº1

4

Procedimiento Nº 1. Determinar el rango y apreciación de cada uno de los

instrumentos disponibles en la práctica.

Tabla Nº 1: Formula a utilizar para cálculo de la Apreciación de Equipos de

Medición.

Apreciación(mm)

FormulaApreciación= Lectura Mayor-lectura menor / Núm. de

divisiones

Autores (2011)

Procedimiento Nº 2. Seleccione los instrumentos disponibles en la práctica,

el más adecuado según el objeto y realice un conjunto de medidas

(10 mínimos), y con estas mediciones obtenga: valor medio, desviación

estándar, error instrumental, error absoluto y error relativo.

Tabla Nº2. Mediciones de la esfera con el tornillo Micrométrico

Nº de mediciones Esfera (mm)

1 18.46

2 18.37

3 18.43

4 18.31

5 18.46

6 18.12

7 18.46

8 18.35

Autores (2011)

Continuación Tabla Nº 2.

5

Nº de mediciones Esfera (mm)

9 18.24

10 18.41

Autores (2011)

Tabla Nº 3: Formulas a utilizar para el procedimiento Nº 2.

Formulas

Valor Medio:

Desviación Estándar

Desviación Media

Desviación Estándar

Error Absoluto

Error Relativo

Error Instrumental Error Inst = Apreciación /2

Autores (2011)

Tabla Nº 4: Resultado del cálculo de la Apreciación y Rango de los equipos.

Equipo de medición Rango(mm) Apreciación(mm)

Vernier 150 0.05

Tornillo Micrométrico (mm) 25 0.01

Autores (2011)

6

Se observó en cada una de las herramientas su rango (lectura máxima

que se puede realizar sobre la escala) y apreciación (es la mínima lectura

graduada que indica un instrumento) cuyos valores son reflejados en la tabla

anterior.

Tabla Nº 5: Cálculos de valor medio, desviación estándar, error instrumental,

error absoluto y error relativo.

Formulas Cálculo (mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10d1 = 0,01

d2 =

d3 =

d4 =

7

Autores (2011)

Continuación Tabla Nº 5.

Formulas Cálculo (mm)d5 =

d6 = 0,024

d7 =

d8 =

d9 = 0,012

d10 =

123456

8

78910Autores (2011)

Continuación Tabla Nº 5.

Formulas Cálculo (mm)12345678910Error Inst = Apreciación /2 Error Inst =

Autores (2011)

9

Procedimiento Nº 3. Construya una gráfica con los datos obtenidos en el

punto anterior.

Figura Nº1: Medición de la esfera.

Autores (2011)

10

Conclusiones

Una vez realizada la práctica para los valores arrojados en la tabla

Nº2 se construyó una gráfica o histograma de frecuencia donde se

presentan diez (10) mediciones de una esfera tomadas con un tornillo

micrométrico, en el cual el número de mediciones se grafica contra cada

medida de la esfera. El mismo, representa la frecuencia de ocurrencia o el

número de veces que coinciden las medidas con el número de mediciones

en este caso sería 18.46 mm la que se repite, pues es la que más se

aproxima al valor real de la esfera son 19mm. (Véase en la figura Nº1, p. 10).

Cabe destacar que los valores son precisos más no exactos.

Así mismo, en la tabla Nº 5, a este número de mediciones se les hizo

un análisis estadístico para obtener una determinación analítica de la

incertidumbre (intervalo o rango de los valores posibles de una medida) ya

que estos incluyen errores sistemáticos como errores paralaje, lectura mal

tomada y uso inapropiado del equipo. Para esto, se utilizaron técnicas que

ayudan para aumentar la precisión en las mediciones pero no evitan el error

instrumental que estuvo presente en el tornillo micrométrico porque estaba

desajustado; es por ello que existen medidas un poco alejado del valor

verdadero.

11

De lo anteriormente descrito se puede hacer énfasis en que Los

resultados de las medidas nunca se corresponden con los valores reales de

las magnitudes a medir, sino que, en mayor o menor extensión, son

defectuosos, es decir, están afectados de error. Las causas que motivan

tales desviaciones pueden ser debidas al observador, al aparato o incluso a

las propias características del proceso de medida.

Bibliografía

COOPER, William y HELFRICK, Albert (1991). Instrumentación

Electrónica Moderna y Técnicas de Medición. Traducido

respecto a 1era edición. Editorial Pretince-Hall Hispanoamericana,

S.A., Distrito Federal. México.

SERWAY, Raymond (1982). Física I. cuarta edición. Serie McGraw-Hill.

Documento disponible en línea:

http://definicion.de/escala/

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