biofisica trabajo 1

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  • 7/25/2019 Biofisica Trabajo 1

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    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 1

    En la primera parte del laboratorio de Biofsica logramos realizar un breve reconocimiento

    de los instrumentos de medicin como son los dos tipos de balanzas, el vernier, la regla, el

    cronmetro, la jeringa hipodrmica y el termmetro. Como segunda parte identificamos la

    aproimacin de medida y el error absoluto asociado a cada uno de estos instrumentos. En

    la tercera parte cada uno de los integrantes del grupo hizo su medida directa por cada una

    de las magnitudes dadas en la !abla "#$, y como %ltima parte medimos con la cinta

    mtrica y el vernier la vertebra y el cr&neo de un es'ueleto, respectivamente.

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    Biofsica

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    La necesidad que ha tenido el ser humano de resolver los problemas que ha

    enfrentado, descubrir los secretos de la naturaleza y un enorme afn e vivir mejor,

    lo ha conducido a acrecentar su conocimiento y comprensin de su entrono. De

    este modo, el ser humano ha tenido acceso al conocimiento verdadero, que es la

    ciencia. Galileo hizo resaltar la importancia de la medicin en la experimentacin

    para comprobar los hechos y dar validez a los conocimientos adquiridos. As

    tambin, una de las tareas importantes del cientfico es la experimentacin

    sistemtica mediante la medicin y el anlisis de resultados para formular

    conclusiones. La medicin permite verificar la veracidad o falsedad de un evento,

    de tal manera que es una parte importante del desarrollo de la ciencia, pues

    permite desechar ideas falsas e ir modificando teoras. La fsica estudia las

    propiedades o atributos fsicos de la materia, los cuales es preciso medir para

    poder estudiarlos, adems, es una ciencia exacta, ya que por medio de ella se

    desarrollan teoras y leyes para pronosticar resultados en experimentos o

    fenmenos semejantes. Al realizar una medicin es muy probable que el resultado

    no coincida con el valor real de la magnitud, es decir, tal vez haya un error: puede

    ser un poco mayor o menor que la medida real. Los errores conducen a resultados

    aparentemente verdaderos, pero no pueden esperar conclusiones provechosas. Un

    experimento no est exento de errores por lo que es importante detectar la fuente

    de error para considerar su magnitud y buscar evitarlos, corregirlos o

    disminuirlos.

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    I. Objetivos

    Medir longitudes con un instrumento de precisin.

    Aplicar frmulas de propagacin de error.

    Entregar el resultado de una medida considerando su incerteza o error.

    Seleccionar las variables independiente y dependiente en un experimento.

    Efectuar mediciones experimentales

    Representar grficamente pares de valores experimentales.

    Aplicar mtodos para rectificar curvas ms conocidas.

    Establecer conclusiones a partir de una representacin grfica.

    II.Materiales y Equipos

    Regla mtrica: Es un instrumento de medicincon forma de plancha delgada y

    rectangular 'ue incluye una escala graduada dividida en unidades delongitud, por

    ejemplo centmetros o pulgadas( es un instrumento %til para trazar segmentos

    rectilneos con la ayuda de unbolgrafoo

    l&piz, y puede ser rgido, semirrgido o

    muy fleible, construido

    demadera, metal, materialpl&stico, entre

    otras.

    Vernier:Es un aparato destinado a la medida de pe'ue)as longitudes y espesores,

    profundidades y di&metros interiores de piezas mec&nicas y otros objetos pe'ue)os.

    *uele medir en centmetrosy en fracciones demilmetros+- de milmetro, -$

    https://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Longitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Longitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bol%C3%ADgrafohttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1pizhttps://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttps://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cent%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Longitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bol%C3%ADgrafohttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1pizhttps://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cent%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n
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    de milmetro, -/ de milmetro0. En la escala de laspulgadastiene

    divisiones e'uivalentes a -1 de pulgada, y, en su nonio, de -$2 de

    pulgada.

    Balanza:Es un instrumento utilizado en el laboratorio, 'ue sirve para medir la

    masa. *u caracterstica m&s importante es 'ue

    poseen muy poco margen de error, lo 'ue las hace

    ideales para utilizarse en mediciones muy

    precisas. 3as balanzas analticas generalmente

    son digitales, y algunas pueden desplegar la informacin en distintos sistemas de

    unidades. 4or ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con

    unaprecisinde , g +, mg0.

    Cronmetro:Es un relojcuya precisin ha sido comprobada y certificada por alg%n

    instituto o centro de control de precisin.

    El cronmetro se usa para medir intervalos de tiempo, pero se diferencia del

    reloj 'ue se usa para dar la hora. Es evidente 'ue bajo ciertas condiciones el

    reloj puede servir de cronmetro, pero en

    el laboratorio es normal usar un

    instrumento 'ue se pueda detener o

    continuar midiendo bajo el control de un

    interruptor u otro mecanismo.

    3os cronmetros en general son

    instrumentos de alta eactitud, pero la

    precisin depende del error en hacer parar y andar el instrumento.

    Probeta graduada: Es un instrumento volumtrico'ue consiste en un cilindro

    graduado de vidrio 'ue permite contener l'uidos y sirve para medir vol%menes de

    forma aproimada. Est& formado por un tubo generalmente transparente de unos

    centmetros de di&metro y tiene una graduacin desde / ml hasta el m&imo de la

    https://es.wikipedia.org/wiki/Pulgadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Noniohttps://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Precisi%C3%B3n_y_exactitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Precisi%C3%B3n_y_exactitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Relojhttps://es.wikipedia.org/wiki/Relojhttps://es.wikipedia.org/wiki/Material_volum%C3%A9trico_(qu%C3%ADmica)https://es.wikipedia.org/wiki/Pulgadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Noniohttps://es.wikipedia.org/wiki/Laboratoriohttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digitalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistemas_de_unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Precisi%C3%B3n_y_exactitudhttps://es.wikipedia.org/wiki/Relojhttps://es.wikipedia.org/wiki/Material_volum%C3%A9trico_(qu%C3%ADmica)
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    probeta, indicando distintos vol%menes. En la parte inferior est& cerrado

    y posee una base 'ue sirve de apoyo, mientras 'ue la superior est&

    abierta +permite introducir el l'uido a medir0 y suele tener un pico

    +permite verter el l'uido medido0. 5eneralmente miden vol%menes de $/ o / ml,

    pero eisten probetas de distintos tama)os( incluso

    algunas 'ue pueden medir un volumen hasta de $ ml.

    Muestras y objetos varios

    III. Fundamento Terico

    3.1. Magnitudes

    3as magnitudes fsicas son medidas 'ue en la pr&ctica se realizan en forma directa o

    indirecta. 3a forma directa consiste en utilizar un instrumento cuya escala permita leer el

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    valor de una magnitud desconocida. 3a forma indirecta consiste en utilizar

    alguna relacin matem&tica y-o geomtrica 'ue permita saber el valor de la

    magnitud desconocida. 4or ejemplo, el peso de los cuerpos se mide

    directamente mediante dinammetros. !ambin se puede medir indirectamente el peso de

    los cuerpos, utilizando una balanza para obtener la masa del cuerpo y finalmente se obtiene

    el peso a travs de ecuaciones +frmulas0.

    3.2. Instrumentos de Medicin

    !oda medicin directa o indirecta re'uiere siempre del uso de instrumentos 'ue posean una

    escala para realizar la lectura de una medicin.

    Eisten dos grupos de instrumentos6 en el primer grupo est&n los instrumentos 'ue tienen

    una sola escala lineal para medir, como las reglas, termmetros, etc. y los 'ue poseen una

    escala lineal fija y otra auiliar mvil, adherida a la primera, 'ue permite aumentar la

    eactitud de la medida, como el 7ernier o 4i de metro, el Catetmetro, etc.

    En el segundo grupo est&n los 'ue poseen escalas lineales circulares 'ue giran frente a una

    aguja fija, como los 'ue miden frecuencia, balanza de ba)o, etc. y los 'ue poseen escalas

    no lineales, como el milmetro. 8tros instrumentos, como los 'ue tienen una escala digital,

    no se encuentran dentro de sta clasificacin.

    3.3. Medicin

    9edir es establecer una comparacin cuantitativa entre dos cantidades de igual naturaleza

    en 'ue una de ellas representa, por alguna razn, la unidad.

    3.4. Clases de Medicin

    4ara medir una cantidad fsica podemos proceder realizando una6

    * Medida directa:Cuando empleamos para medir el patrn en forma directa, por ejemplo6

    9edicin de la estatura de una persona usando un metro.

    * Medida indirecta:*e obtiene al aplicar frmulas, por ejemplo6 medicin de la rapidez

    media de un cuerpo mediante el cociente entre la distancia recorrida y el tiempo empleado.

    * Medida con aparatos calibrados::l usar instrumentos de medida en 'ue se lee la

    posicin del ndice sobre escalas graduadas estando el instrumento previamente calibrado

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    con patrones unitarios, por ejemplo6 ;tilizar un cronmetro para medir el

    tiempo.

    3.5. Apreciacin o exactitud de una escala

    :l iniciar un trabajo con instrumentos de medicin se debe analizar la escala para saber en

    'u unidades mide y cu&l es el intervalo de medicin entre lnea y lnea.

    4ara conocer el intervalo de medicin se verifica si la escala es lineal o no. ;na escala

    lineal se caracteriza por'ue la diferencia entre dos n%meros consecutivos es siempre

    constante. El cociente entre dos n%meros consecutivos y el intervalo comprendido entre

    este valor se le llama precisin o eactitud del instrumento. En forma an&loga se determina

    la precisin de otras escalas lineales.

    Cuando los instrumentos son de mala calidad o est&n deteriorados por el uso, el error de

    calibracin aumenta y puede sobrepasar la eactitud de la escala. :s, si la precisin de un

    dinammetro es de .$ " se justificar& hacer lecturas, tales como,

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    Es muy preciso si da poca imprecisin.

    3a precisin de un aparato analgico electrnico +voltmetro, etc.0 la indica

    el fabricante para cada rango de medida.

    3a precisin define la >clase del instrumento> y est& indicada en error relativo absoluto

    +porcentual absoluto0 referido al valor m&imo de la escala y especificado para cada

    rango o escala.

    !actitud:Es la cercana con la cual la lectura de un instrumento se aproima al valor

    verdadero del par&metro medido. *e refiere al grado acercamiento, aproimacin o

    conformidad al valor verdadero de la cantidad bajo medicin. 3a eactitud depende del

    instrumento de medida. 4ero por regla general6

    El grado de eactitud es la mitad de la unidad de medida.

    "ensibilidad:Es tanto m&s sensible cuanto m&s pe'ue)a sea la cantidad 'ue puede

    medir. ;na balanza 'ue aprecia mg es m&s sensible 'ue otra 'ue aprecia gramos.

    ;mbral de sensibilidad es la menor divisin de la escala del aparato de medida

    3a sensibilidad con 'ue se fabrican los aparatos de medida depende de los fines a los

    'ue se destina. "o tendra sentido fabricar una balanza 'ue aprecie mg para usarlacomo balanza de un panadero.

    3.". #$%&'A($$&&%&$)

    *in considerar los errores sistem&ticos y-o personales, la medicin debe ser epresada

    como6

    En 'ue es el promedio aritmtico o valor medio de las medidas realizadas, representa el

    valor m&s probable de una medida y se obtiene como6

    *i n ? , corresponder& directamente a la lectura del instrumento, si el error aleatorio es

    importante, el valor m&s representativo ser& el valor medio.

    *i la medida de una longitud se indica como /1,=< @ ,$ mm se interpreta indicando 'ue

    eiste una alta probabilidad 'ue la medida est comprendida entre /1,=/ mm y /1,=A mm.

    A. C*A)I+ICACI- ($ *%)$&&%&$)

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    3os errores se clasifican en6 errores sistem&ticos, errores casuales o aleatorios y

    errores personales.

    a $rrores )istem/ticos

    *on a'uellos 'ue se repiten constantemente en un eperimento o durante una serie de

    medidas afectando de manera sistem&tica los resultados finales, siempre de la misma forma

    si se cumplen las mismas condiciones de eperimentacin.

    uentes de errores sistem&ticos6 error de calibracin de los instrumentos, condiciones

    eperimentales no apropiadas, tcnicas imperfectas, formulas incorrectas, error de paralaje

    +lectura hecha por el observador bajo un &ngulo de inclinacin0, etc.

    ! $rrores casuales o aleatorios

    *on a'uellos 'ue siempre est&n presentes en la medida y no es posible determinar su causa.

    Cuando son significativos, se pueden disminuir aumentando el n%mero de medidas. !ienen

    tratamiento matem&tico.

    uentes de errores casuales6 error de apreciacin en la lectura del instrumento, condiciones

    de trabajo +las condiciones ambientales pueden cambiar0.

    c $rrores personales

    *on a'uellos errores ocasionados por e'uivocaciones del eperimentador y se pueden

    evitar aumentando el cuidado y la atencin al efectuar las mediciones.

    El objetivo principal de la teora de errores es estudiar un mtodo matem&tico 'ue debe

    darse a los diferentes resultados obtenidos al medir una magnitud, para tratar de hallar el

    valor m&s probable, o sea, la mejor estimacin de la medida buscada.

    B.CLCULODEINCERTIDUMBRES

    3a incertidumbre se calcula de forma diferente dependiendo de si el valor de la magnitud

    se observa directamente en un instrumento de medida +medida directa0 o si se obtiene

    manipulando matem&ticamente una o varias medidas directas +medida indirecta0.

    B.1. Clculo e la i!certiu"#re e u!a "eia irecta

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    ecordemos 'ue el error es la discrepancia entre el valor real de una magnitud

    y el valor medido. En una medida directa esta discrepancia se debe a dos tipos

    de causas6 la precisin finita del instrumento o el procedimiento de medida y

    factores ambientales aleatorios, como pe'ue)as variaciones de temperatura, vibraciones,

    etc.

    3a incertidumbre debida a la precisin finita del instrumento de medida normalmente se

    toma igual a la divisin mnima de su escala +o, en el caso de balanzas, la pesa de menor

    valor0 y la denotamos por .

    Day casos en donde el procedimiento de medida aumenta la incertidumbre y sta no

    puede tomarse igual a la graduacin de la escala. 4or ejemplo, si se utiliza un cronmetro

    capaz de medir centsimas de segundo pero es el eperimentador 'uien tiene 'ue

    accionarlo, la precisin de la medida ser& el tiempo de reaccin del eperimentador, 'ue

    es del orden de dos dcimas de segundo. 8tro ejemplo es el caso de algunos eperimentos

    de ptica, en los 'ue el eperimentador desplaza una lente hasta 'ue una imagen

    proyectada en una pantalla se ve con nitidez. :un'ue la regla del banco ptico en donde se

    encuentra la lente tiene precisin de un milmetro, la imagen puede verse ntida en un

    rango de = o / milmetros. En este caso, sera igual a = o / milmetros. e estosejemplos comprobamos 'ue hay 'ue entender bien el procedimiento eperimental para

    encontrar el valor correcto de y 'ue no eiste ninguna FrecetaG 'ue nos d ese valor en

    todos los casos posibles.

    7eamos ahora cmo se puede estimar la incertidumbre debida a factores ambientales

    aleatorios. 4ara esta estimacin es necesario repetir la medida varias veces en las mismas

    condiciones. En cada una de estas repeticiones de la medida los factores aleatorios afectan

    de forma diferente lo 'ue permite obtener informacin acerca de su magnitud.

    *i repetimos n veces la medida de una magnitud H y denotamos por H,H$,HI,...,Hn los

    resultados de las n medidas, entonces el mejor valor es la media aritmtica, es decir6

    =

    =n

    i

    iXn

    X

    J la incertidumbre debida a factores aleatorios viene dada por la siguiente epresin6

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    nt nn

    =

    En donde tnK es una funcin denominada t de *tudent y nK es la dispersin

    de las medidas. 3os valores de la t de *tudent para /, , / y un n%mero muy grande de

    medidas, son6

    t2 ? A.AI t4 ? =.1 t9 ? I.$/ t14 ? $.A< t? $./2

    3a dispersin viene dada por la frmula +ver en la seccin =. cmo puede obtenerse

    f&cilmente con una calculadora de bolsillo06

    ( )= =n

    i

    in XXn

    $

    ;na vez obtenida la incertidumbre, debida a la precisin del aparato, y , debida a

    factores ambientales, calculamos la incertidumbre total de la medida con la siguiente

    frmula6

    $$ +=

    inalmente, la medida directa debe epresarse en la forma +con los redondeos 'ue se

    eplican en la seccin siguiente06

    XXX =

    En la mayora de las pr&cticas del laboratorio se repiten varias veces las medidas para

    calcular la incertidumbre debida a factores ambientales aleatorios. *in embargo, hay

    ocasiones en 'ue no se pueden realizar dichas repeticiones debido a la falta de tiempo o

    debido a 'ue los aparatos de medida no son suficientemente precisos como para detectar

    las variaciones debidas a factores ambientales aleatorios. En este %ltimo caso, al repetir la

    medida, siempre se obtendra el mismo resultado y, por tanto, la dispersin sera nula. En

    cual'uiera de los dos casos tomaremos ? y, por tanto, la incertidumbre H ser& igual a

    la precisin del aparato de medida.

    B.$. Clculo e la i!certiu"#re e u!a "eia i!irecta

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    ;na vez obtenida la incertidumbre de las medidas directas, calculamos las de

    las medidas indirectas. *upongamos una medida indirecta J 'ue se obtiene a

    partir de dos medidas directas H y H$mediante la epresin matem&tica6

    0,+$

    XXfY =

    En donde f es una funcin de dos variables. 3a incertidumbre de J viene dada por6

    $

    $

    $

    $

    $

    $ 0,+0,+

    +

    = XX

    XXfX

    X

    XXfY

    En donde Hy H$ son las incertidumbres totales de las medidas directas.

    Casos particulares se!cillos%

    Cambio de escala6 Y=cX XcY =

    4otencias6kcXY=

    XX

    kYY =

    *uma6 Y=X1+X2 $

    $

    $

    XXY +=

    iferencia6 Y=X1 X2 $

    $

    $

    XXY +=

    4roducto6 Y=X1X2

    $

    $

    $

    $

    +

    =

    X

    X

    X

    XYY

    Cociente6 $

    X

    XY=

    $

    $

    $

    $

    +

    =

    X

    X

    X

    XYY

    3.0. $&&%&A)%*#%, &$*A#I% P%&C$-#A*

    $rror a!solutoEs la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como

    eacto. 4uede ser positivo o negativo, seg%n si la medida es superior al valor real o

    inferior +la resta sale positiva o negativa0. !iene unidades, las mismas 'ue las de la

    medida.

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    El error absoluto de una medida no nos informa por s solo de la bondad de

    la misma. Es evidente, 'ue no es igual de grave tener un error absoluto de

    cm al medir la longitud de una carretera 'ue al medir la longitud de un

    folio.

    $rror relatioEs el cociente +la divisin0 entre el error absoluto y el valor eacto. Ej6

    En la medida de m se ha cometido un error de mm, y en I Lm, I m. MNu

    error relativo es mayorO espuesta6 son iguales

    $rror &elatio Porcentual6 *i se multiplica por se obtiene el tanto por ciento +P0

    de error. :l igual 'ue el error absoluto puede ser positivo o negativo +seg%n lo sea el

    error absoluto0 por'ue puede ser por eceso o por defecto, no tiene unidades.

    3.17. +%&M*A) ($ P&%PA8ACI%- ($ $&&%&

    *eg%n sea la operacin a realizar entre variables, la epresin 'ue debemos utilizar es6

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    IV. rocedimiento

    !.". C/lculo de una medida directa utili9ando una sola

    medicin

    A. Medida de tiempo

    INSTRUMENTO

    Cro!&"etro Relo' Celular

    t(s)

    N*1+Oscilacio!es

    1,-1$ 1, 1-/0

    (t 2t) s 1,-1$s +-+1

    1,-+s +-1s 1-/0 +-+1s

    1. Cronometro

    Qncertidumbre fija por ser medida por instrumento digital

    edondeamos a dos cifras significativas por ser idnticas a los datos

    iniciales

    2. &elo:

    Es un instrumento analgico entonces

    R?, s

    3. Celular

    Qncertidumbre fija

    . Medidas de longitud

    INSTRUMENTO

    (L2L) c" (e2e) c" (i2i) c"

    Re3las -4c"+-1"" 1-0c"+-1"" 0-0c"+-1""

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    5er!ier -/c"+-+6""

    1-6c"+-+/""

    0-6c"+-+6""

    :l ser un instrumento analgico6

    9nimo valor medible +justificacin en com%n en los I casos0

    R?,mm

    C. Medidas en masa

    OB7ETOS Lapicero 8ueso Mo!ea Cuaer!o Celular

    Resultaos("2")c"$

    /-+ +-1 0,-+-1

    -0+-1 $9-1+-1 10-++-1

    *e us una balanza6 es un instrumento analgico

    R? ,g

    #. M$#I#A% #$L VOL&M$' #$ &' OB($TO I))$*&LA)

    INSERT:R

    Borraor Lla;es Tuercas :!illo

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    4.2. C/lculo de una incertidum!re de una medida utili9andoarias mediciones

    :. ealice lo indicado anteriormente para cinco situaciones idnticas +mismo alumno0y complete la tabla

    D:TO :lu"!o1

    :lu"!o$ :lu"!o6 :lu"!o0 :lu"!o4

    T(s) $4-60(s) $-1,(s) $4-0(s) $0-,1(s) $4-6$(s)

    5alor"eio

    T*$4-06 s I!certiu"#res co"#i!aas

    =* +-$0s

    Resultao (t=) * ($4-06 +-$0) s1 = r(>)*+.90>

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    17/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 17

    Ai!al"e!te%

    =a*

    i=1

    N

    (XNxi )2

    N(N1) * 1,13

    5(51) *+-$0

    c0 Calculamos +Rr P0

    +,$=-$/,=I0.P?,A=P

    B. Dallar el tiempo promedio de pulsaciones de cada grupo de trabajo. Elija a cinco

    alumnos y realice el eperimento para cada uno en situaciones idnticas y complete

    la tabla6

    D:TO I;a! I!3ri Bri3itte I!yra E"erso!

    T(s) $+-49(s) $+-14(s) $1-/+(s) $4-60(s) $4-0(s)

    5alor

    "eio

    T*$$-,+ s I!certiu"#re

    s co"#i!aas

    =* 1-1,s

    Resultao (t=) * ($/-,+ 1-1,) s1 =r(>)*0-+,

    1) 8alla"os la =:- por ello ore!a"os los atos

    N ?+ (?!@?p )$

    1 $4-0 /.06

    $ $1-/+ +./1

    6 $4-60 .99

    0 $+-49 0.04$1

    4 $+-14 -4+$4

    E!to!ces% X *$$-/$

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    18/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 18

    Calculamos X

    X=

    x=1

    N

    20,59+20,15+21,80+25,34+25 ,64

    5

    *$$-/$

    Calculamos

    =: * i=1N

    (XNx i )2

    n(n1)

    * 27,38

    5(51)*1-1,

    :l final

    PRf ? 1,17

    28,70.P ? =,< P

    4.3. C/lculo de la incertidum!re de una indirecta ;utili9ando ariasmediciones de cada cantidad )*$$00-0>

    1)

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    19/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 19

    1 6-64 +-+++1

    $ 6-$/ +-++6

    6 6-69 +-++$4

    0 6-01 +-++09

    4 6-$9 +-++$4

    Dallamos

    d? (i=1)/ N

    N

    I,I=

    i=1

    N

    (XNxi )2

    ?,$=$

    Dallamos Rd?

    i=1

    N

    (xxi )2

    N(N1)

    ? 0,01

    5(4) ?,$

    Dallamos6 RC? ,

    $0 4rocedimiento para el tiempo6

    N ?+ (?!@?p)$

    1 ,.04 +-++09

    $ ,.6+ +-++0

    6 ,-6$ +.++6

    0 ,-06 +-++$4

    4 ,-0+ +-+++0

    Dallamos +t0

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    20/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 20

    t ? (i=1)/ N

    N

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    21/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 21

    )$*&'TA%

    >?u@ longitudes m=nimas pueden medirse con un ernier

    cua reglilla mil tiene die9 diisiones con una regla cali!rada en

    mil=metros, para ue la incertidum!re relatia porcentual sea en

    cada caso igual al 1B

    Con el ernier6:l tener el nonio divisiones, 'uiere decir 'ue la mnima unidad posible de

    medida es -mm? ,mm( por ende, este valor representa su incertidumbre

    4ara el dato del problema6

    Rr?S3-3

    ? ,mm-3 +P0

    3 ? mm ? cm ? ,m

    Con la regla*e trata de un instrumento analgico cuya unidad mnima de medida es mm(

    entonces la mnima unidad posible ser& T+mm0 ?,/m

    egresando al problema

    Rr? L

    L

    ?,/mm-3 +P0

    3?/cm?,/m

    >Cu/l es la incertidum!re a!soluta en la lectura del olumen del

    l=uido en una pro!eta cua escala m=nima est/ en decimaos decm3 D E >

    Empezar viendo 'ue ml?cmIy eplicar 'ue la incertidumbre absoluta es la mitad

    de la mnima unidad 'ue se puede medir, es por esto 'ue siendo la mnima unidad de

    medicin ,cmIentonces la incertidumbre absoluta ser& ,/cmI.

  • 7/25/2019 Biofisica Trabajo 1

    22/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 22

    Con la pro!eta anterior se mide un olumen de 5cm3,

    determine la incertidum!re relatia. >?u@ recomendar=a

    para me:orar su medicin de olumen

    es?7@S7?/cmI Q?

    5

    500? ,

    3a recomendacin es considerar siempre la relacin entre la incertidumbre y el valor

    de medida, por esto es muy importante saber calcular la incertidumbre de los

    instrumentos utilizados en la medicin.

    Indicar las

  • 7/25/2019 Biofisica Trabajo 1

    23/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 23

    3os resultados de los objetos pesados fueron diferentes tanto por el material y

    el tama)o del objeto, 'ue a travs la imprecisin del procedimiento se dieron

    fuentes 'ue elevan del grado de incertidumbre como, la incertidumbre de la

    calibracin de los patrones de medicin y materiales de referencia y resolucin del

    instrumento o e'uipo de medicin, dando como resultado un aumento de error por el mal

    c&lculo e imprecisin en el procedimiento.

    d medidas de olumen de un o!:eto irregular

    En este procedimiento las fuentes de incertidumbre presentes son6 la deficiencia del

    operador de la lectura e instrumentos analgicos con aproimaciones y suposiciones

    incorporadas en los mtodos y procedimientos de medicin, 'ue a travs de la imprecisin

    de un c&lculo del agua desplazada se da una elevacin del grado de incertidumbre y el

    aumento de error 'ue se observa en relacin a la medicin del volumen.

    . Calculo de la incertidum!re de una medida directa utili9ando arias mediciones

    a En la medicin de pulsaciones las fuentes de incertidumbre est&n dadas por las

    variaciones en observaciones repetitivas del mensurado bajo condiciones aparentemente

    iguales e incertidumbres 'ue aparece de las correcciones de los resultados de la medicin y

    valores ineactos de constantes y par&metros obtenidos en fuentes eternas dando como

    resultado un aumento de errores como el control de pulsacin.

    ! En la medicin del promedio de pulsaciones se encuentran fuentes 'ue elevan el grado

    de incertidumbre como variaciones en observaciones repetitivas del mensurado, bajo

    condiciones aparentemente iguales e incertidumbres 'ue aparecen de la correccin de los

    resultados de la medicin por efectos sistem&ticos y par&metros obtenidos de fuentes

    eternas.

    C. Calculo de la incertidum!re de una medida indirecta ;utili9ando arias mediciones

    de cada cantidad

  • 7/25/2019 Biofisica Trabajo 1

    24/25

    Biofsica

    Mg. Luis AlbertoBolarte 24

    ambientales 'ue genera un amento de errores como la imprecisin de la

    medicin del tiempo y la distancia.

    3as principales aplicaciones de un vernier est&ndar son com%nmente6 medicin de

    eteriores, de interiores, de profundidades y en algunos calibradores dependiendo

    del dise)o medicin de escalonamiento. 3a eactitud de un calibrador vernier se

    debe principalmente a la eactitud de la graduacin de sus escalas. ecolectar los

    datos implica seleccionar un instrumento de medicin disponible o desarrollar uno

    propio, aplicar el instrumento de medicin y preparar las mediciones obtenidas para

    'ue puedan analizarse correctamente.

    En esta pr&ctica se cumpli el objetivo fijado, se aprendi a realizar mediciones con

    diferentes instrumentos tales como regla, termmetro y vernier. 3as diferentes medidas tomadas por diferentes compa)eros y registradas en la tabla

    se deben a 'ue cada 'uien pudo haber tenido errores de medicin, tales como la

    observacin +o el &ngulo en 'ue la tomaron0 o la mala manipulacin del

    instrumento de medicin, entre todas estas medidas, se puede saber la m&s eacta,

    sacando el promedio y rest&ndole la medida de la 'ue 'ueramos saber la eactitud,

    si es menor( 'uiere decir 'ue la medida es m&s eacta y si es mayor es 'ue tuvo uno

    de los errores anteriores.

    e acuerdo con lo 'ue hemos observado, y los datos obtenidos en los ejercicios,

    tenemos 'ue cada vez 'ue se efect%e el conjunto de operaciones re'ueridas para

    medir una determinada magnitud, se obtendr& un n%mero 'ue solamente en forma

    aproimada representa la medida buscada. 4or lo tanto, cada resultado de una

    medicin est& afectado por un cierto error.

  • 7/25/2019 Biofisica Trabajo 1

    25/25

    Biofsica

    http://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro

    http://www.fisicanet.com.ar/fisica/mediciones/ap01_errores.php

    http://www.mitecnologico.com/Main/CalibradorVernier

    http://www.scribd.com/doc/7016191/Interpretacion-de-Mediciones-y-

    Calculo-de-Errores

    http://www.scribd.com/doc/2404144/Practica-N1-Manejo-de-

    Instrumentos-de-medicion

    http://members.shaw.ca/ron.blond/Vern.APPLET/.

    http://www1.uprh.edu/labfisi/lab1/exps/theory/medidas.pdf