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Segundo indicador del 2º periodo
 

Segundo indicador del 2º periodo

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    Segundo indicador del 2º periodo Segundo indicador del 2º periodo Presentation Transcript

    • 2.2A continuación veremos como el ser humano ha utilizado losinstrumentos tecnológicos en la medición y los errores que han hechoal efectuar la medición o al crearlos mal. Primero miremos que soninstrumentos de medición:En física, química e ingeniería, un instrumento de medición esun aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante unproceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos ysucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de lamedición resulta un número que es la relación entre el objeto deestudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son elmedio por el que se hace esta conversión. *El instrumento se utiliza para buenas mediciones, miremos suscaracterísticas:
    • Características de un instrumento **Las características importantes de uninstrumento de medida son:Precisión: es la capacidad de un instrumentode dar el mismo resultado en medicionesdiferentes realizadas en las mismascondiciones.Exactitud: es la capacidad de un instrumentode medir un valor cercano al valor de lamagnitud real.Apreciación: es la medida más pequeña que esperceptible en un instrumento de medida.Sensibilidad: es la relación de desplazamientoentre el indicador de la medida y la medidareal **El instrumento de mediciones tiene buenfuncionamiento en diferentes áreas, mide caside todo como podemos ver:
    • Tipos de mediciones que hace el instrumento:Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar acabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas queexisten. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetroshasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.A continuación se indican algunos instrumentos de mediciónexistentes en función de la magnitud que miden.Para medir Para medir tiempo:masa: § calendario§ balanza § cronómetro§ báscula § reloj§ espectrómetro de masa § reloj atómico§ catarómetro § datación radiométrica
    • Para medir longitud: Para medir ángulos:§ Cinta métrica § goniómetro§ Regla graduada § sextante§ Calibre § transportador§ vernier Para medir temperatura:§ micrómetro § termómetro§ reloj comparador § termopar§ interferómetro § pirómetro§ odómetro
    • Para medir presión:§ barómetro§ manómetro§ tubo de PitotPara medir velocidad:§ tubo de Pitot (propiamente desarrollado paradeterminar la presión)§ velocímetro§ anemómetro (Para medir la velocidad del § viento)§ tacómetro (Para medir velocidad de giro de un eje)Para medir propiedades eléctricas:§ Electrómetro (mide la carga)§ Amperímetro (mide la corriente eléctrica)§ Galvanómetro (mide la corriente)§ Óhmetro (mide la resistencia)§ Voltímetro (mide la tensión)§ Vatímetro (mide la potencia eléctrica)§ Multímetro (mide todos los valores anteriores)§ Puente de Wheatstone§ Osciloscopio
    • Para medir volúmenes§ Pipeta§ Probeta§ Bureta§ Matraz aforadoPara medir otras magnitudes:§ Caudalímetro (utilizado para medir caudal)§ Colorímetro§ Espectroscopio§ Microscopio§ Espectrómetro§ Contador geiger§ Radiómetro de Nichols§ Sismógrafo§ PHmetro (mide el pH)§ Pirheliómetro§ Luxómetro (mide el nivel de iluminación)§ Sonómetro (mide niveles de presión sonora)§ Dinamómetro (mide la fuerza)
    • **Ahora veremos los errores producen esas mediciones en algunas ocasiones.ERROR MÍNIMOAl analizar las cifras significativas, mencionamos que el objeto, los instrumentos, eloperario, ofrecen limitaciones en el número de cifras que podemos medir. Es decir, cadauno de los sistemas que intervienen en el proceso de medición, introduce una incerteza oerror en el valor medido. Ellos son:Error de definición (edef): está determinado por la naturaleza del objeto a medir. (Lasrugosidades de un cuerpo aparentemente de superficie lisa, que por más que mejoremos elorden de cifra significativa, llega un momento que no puede mejorarse)Error de apreciación (eap): es el mínimo valor de medida que puede medir elinstrumento.(Una cinta de sastre tendrá una apreciación de 1 cm o 0,5 cm)Error de interacción (eint): surge como resultado de la interacción entre operario,instrumento y objeto. Se introduce este error en la medida que perturbamos el sistemaobjeto de nuestra medición.(Medir con un cronómetro manual, tiempos del orden damagnitud de nuestra capacidad de reacción)Error de exactitud (eexac): surge de la fidelidad con la que un instrumento recoge los datosde la realidad. (Un amperímetro clase 0,2, es decir, que a plena escala se comete un errorde apreciación de 0,2 para 100 divisiones)Podemos expresar el error mínimo (emin) como que:Emin = edef + eint + eap + eexacEn muchos casos, de acuerdo a las necesidades de precisión del problema se efectuaránuna medición o varias mediciones. Para acotar los errores experimentales podemosproceder de las siguientes maneras:
    • ACOTACIÓN DE ERRORES EN UNA SOLA MEDICIÓNEn el caso de efectuar una sola medición podemos determinar:Error absoluto (E): Es la diferencia entre el valor verdadero (V) y el valor medido(Vm). Pero nosotros sabemos que por mas exacto que sea el instrumento, por másexperimentados que sea el operador, y aún condicionando otras circunstancias, el valorverdadero de una magnitud física no existe, Por lo que el error absoluto no pasa de seruna definición teórica que podemos estimar con el error de apreciaciónE = VV. - VmError de apreciación (Ea): es la menor lectura que puede efectuarse con el instrumento.Por ejemplo,si medimos con una regla milimetrada, el Ea = 1 mm = 0,1 cm = 10-3 msi medimos con una regla en centímetro, el Ea = 1cm = 0,1 dm = 10-2 mError de estimación (Ee): Un operador podría considerar que si está midiendo con unaregla milimetrada puede “ver” hasta la mitad o 1/2 de la menor apreciación delinstrumento, es decir 0,5 mm. En este caso el error cometido en la medición recibe elnombre de error de estimación. Es decir, es la menor medida que un operador puedeestimar con un determinado instrumento de medición.**Son muchos los errores, aunque son vistos más en matemáticas, a veces por una solamal medición se derrumba un edificio o casas, en salud se arriesga la vida de personas yen muchas otras áreas