2 MEDICIÓN DE VARIABLES Y LA INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA

Transcripción

1 2 MEDICIÓN DE VARIABLES Y LA INCERTIDUMBRE EN LA MEDIDA 2.1 Concepto de variable y tipos de variable. 2.2 El concepto de medir y unidades de medida. 2.3 Incertidumbre en la medida (incertidumbre absoluta e incertidumbre relativa). 2.4 Errores de medición. 2.5 Práctica de medición e incertidumbre.

2 2.1. Concepto de variable y tipos de variable Variable: En un sentido muy general, este término se emplea para indicar cualquier magnitud física que pueda sufrir cambios. Si se controlan estos cambios se tiene una variable independiente. Si la cantidad física cambia en respuesta a la variación de una o más variables, se tiene una variable dependiente (Gutiérrez Aranzeta, 2011).

3 2.1. Concepto de variable y tipos de variable Variable independiente: tiempo. Variable dependiente: Temperatura T(t). Temperatura exterior C Estación Meteorológica IAM

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5 2.1. Concepto de variable y tipos de variable Variable independiente: Altura SNM. Variable dependiente: Temperatura T(h).

6 2.1. Concepto de variable y tipos de variable La relación entre el producto presión volumen y la temperatura de un sistema permanece constante. pv T donde: p es la presión V es la volumen T es la temperatura k es una constante (con unidades de energía por temperatura). k

7 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

8 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

9 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

10 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

11 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

12 2.1. Concepto de variable y tipos de variable

13 2.2. El concepto de medir y unidades de medida Determinar el valor de una magnitud. Comprobar una habilidad, fuerza o actividad comparándola con otra. Proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud (wikipedia). Medición: Conjunto de operaciones que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud (Gutiérrez Aranzeta, 2011).

14 2.2. El concepto de medir y unidades de medida Definición del metro: la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre (Academia de las Ciencias francesa en 1791). metro patrón de platino e iridio (Comisión Internacional de Pesos y Medidas, 1889) ,73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación naranja del átomo del criptón 86 (11ª Conferencia de Pesos y Medidas, 1960). Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/ de segundo (17ª Conferencia General de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, 1983).

15 2.2. El concepto de medir y unidades de medida Magnitud: Tiempo Longitud Masa Intensidad de corriente eléctrica Temperatura Cantidad de sustancia Intensidad luminosa Unidades básicas: Segundo [s] Metros [m] Kilogramo [kg] Amperio [A/amp] Kelvin [K] Mol [mol] Candela [cd]

16 2.2. El concepto de medir y unidades de medida Magnitud: Velocidad Fuerza Densidad Volumen Presión Volumen molar Unidades derivadas: [m s 1 ] Newton [kg m s 2 ] [kg m 3 ] [m 3 ] Pascal [N m 2 ][m 1 kg s 2 ] [m 3 mol 1 ]

17 2.2. El concepto de medir y unidades de medida Sistemas de unidades: Sistema Internacional de unidades Sistema Métrico Decimal Sistema cegesimal

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19 2.3. Incertidumbre en la medida (incertidumbre absoluta e incertidumbre relativa) Incertidumbre En metrología, es una cota superior del valor de la corrección residual de la medida. (wikipedia). Valor posible que puede tener el error experimental. (Gutiérrez Aranzeta).

20 2.3. Incertidumbre en la medida (incertidumbre absoluta e incertidumbre relativa) g ( ) cm seg 2 T ( ) o C

21 2.3. Incertidumbre en la medida (incertidumbre absoluta e incertidumbre relativa) Absoluta ( x): representa los límites de confianza dentro de los cuales se está seguro (alrededor del 99%) de que el valor verdadero se encuentra en dicho intervalo. Relativa (I r ): Se define como el cociente de la incertidumbre absoluta y el valor medio o valor promedio. Porcentual: Se define como la incertidumbre relativa por 100, es decir I% I r (100) I r x x o

22 EJEMPLO: 2.3. Incertidumbre en la medida (incertidumbre absoluta e incertidumbre relativa) Al medir con una cinta métrica la altura de un escritorio nos damos cuenta que no es mayor de 96.4 cm, ni menor de 96.2 cm ±0.1 a) Escribir esta medición como un valor central con incertidumbre. a) b) Cuál es la incertidumbre relativa de la medición?

23 2.4. Errores de medición experimental error sistemático: se pueden evitar, corregir o compensar. error aleatorio o accidental: se deben a la suma de un gran numero de perturbaciones individuales y fluctuaciones que se combinan para dar lugar a que la repetición de una misma medición dé en cada ocasión un valor distinto. error absoluto (e): es la diferencia entre el valor verdadero de una magnitud (x v ) y el valor medido (x). Error relativo (E): e = x x v E e x v

24 2.5. Práctica de medición e incertidumbre. Introducción Teoría Dispositivo experimental Resultados Conclusiones

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