La Medición y Los Errores Experimentales

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Objetivos:

• Realizar medidas correctamente haciendo uso de la regla y el vernier.
• Identificar los distintos tipos de errores en las medidas.
• Distinguir entre precisión y exactitud.
• Aplicar las reglas de dígitos significativos.

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Medición

La medición es la descripción de las propiedades físicas de un objeto, mientras que la incertidumbre de una medida depende tanto del instrumento como del observador.  Los siguientes recursos explican los conceptos de medición en general, tiene ejemplos e ilustraciones.

Errores Comunes en el Laboratorio de Física

Los errores en un laboratorio de física son inevitables y pueden afectar significativamente los resultados de un experimento. Estos errores pueden clasificarse en dos grandes grupos:

Errores Sistemáticos:

Estos errores tienden a repetirse en todas las mediciones y afectan de manera consistente a los resultados. Por lo general, se deben a factores externos o a limitaciones del instrumento.

• Ejemplos:
  • Calibración incorrecta: Si un instrumento de medición no está calibrado correctamente, todas las medidas estarán sesgadas. Por ejemplo, una balanza que marca 10 gramos de más en todas las mediciones.
  • Error de paralaje: Al leer una escala, la posición del ojo del observador puede afectar la lectura.
  • Efectos ambientales: Cambios en la temperatura, humedad o presión atmosférica pueden afectar los resultados de un experimento.
  • Errores en la teoría o modelo: Si la teoría o el modelo utilizado para analizar los datos es incorrecto, los resultados también lo serán.

Errores Aleatorios:

Estos errores varían de una medición a otra y son impredecibles. Se deben a factores aleatorios que afectan el proceso de medición.

• Ejemplos:
  • Fluctuaciones en la lectura del instrumento: Pequeñas variaciones en la lectura de un instrumento debido a vibraciones, ruido eléctrico, etc.
  • Errores de redondeo: Al redondear números, se introducen pequeños errores que pueden acumularse.
  • Variaciones en las condiciones experimentales: Pequeñas variaciones en las condiciones experimentales, como la temperatura o la presión, pueden afectar los resultados.

Fuentes de errores en general:

• Observador: Errores de paralaje, errores de lectura, etc.
• Instrumental: Imprecisiones en la calibración, desgaste, etc.
• El método: Procedimientos inadecuados, cálculos erróneos, etc.
• El medio ambiente: Cambios en la temperatura, humedad, presión, etc.

Cómo minimizar los errores:

• Repetir las mediciones: Al realizar varias mediciones y calcular un promedio, se pueden reducir los efectos de los errores aleatorios.
• Calibrar los instrumentos: Asegurarse de que los instrumentos de medición estén correctamente calibrados.
• Controlar las variables: Mantener constantes las condiciones experimentales en la medida de lo posible.
• Utilizar instrumentos de precisión: Emplear instrumentos de medición con la mayor precisión posible.
• Analizar los datos de manera cuidadosa: Identificar y corregir posibles errores en los cálculos y análisis de datos.

En resumen, los errores en el laboratorio de física son inevitables, pero pueden minimizarse mediante una cuidadosa planificación y ejecución de los experimentos. Al comprender las diferentes fuentes de error y aplicar las técnicas adecuadas, podemos obtener resultados más precisos y confiables.

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Presentación

Errores De Medicion 2

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Simulación

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Enlaces externos para explorar

• Conceptos de Física: Hyperphysics
• Libros:
  • Física Moderna de Paul A. Tipler
  • Física Moderna – Raymond A. Serway
• NASA: Science Explorer Poster Series
• Simulaciones: PhET
• Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
• Wikipedia en Español: Wikipedia

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Video

Error absoluto y relativo

Errores e incertidumbre

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