REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGÓGICO DE CARACASDEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA Y FÍSICA

PROGRAMA: FísicaAsignatura: Física Experimental

Docente: Belkis Colmenares

CONCEPTOS BÁSICOS DEL DOMINIO METODOLOGICO DEL LABORATORIO

Medir: Es el proceso mediante el cual se compara la propiedad a medir con un patrón de medida, En las prácticas de laboratorio se emplean normalmente tres métodos de medida. El método directo que consiste en comparar la cantidad a medir con la unida elegida, como ocurre con las medidas de longitud con reglas, pie, o las medidas de masa con balanzas de dos platillos.

El segundo método consiste en emplear instrumentos calibrados.

El tercer método de medida es el método indirecto. Muchas cantidades en física son calculadas por medio de una relación analítica entre cantidades previamente definidas, por ejemplo energía cinética K= ½ mv2

Incerteza: En el proceso de medición hay múltiples elementos que contribuyen a que la medida no sea exactamente la “real”. Por lo que debemos expresar la medida dentro de un rango de valores, cuyo tamaño denominaremos incerteza. La incerteza se puede expresar como un número ∆x, que indica el tamaño en valor absoluto.

Incerteza relativa: ∆ xx

Incerteza Porcentual (∆ xx ) x100

Ejemplos: Medimos con una regla de apreciación 0,1 cm, el largo y el espesor de una lámina y obtenemos:

Largo, L = (28,9 ±0,2) cm

Espesor, d= (0,4 ±0,2) cm

Observando, podemos ver que aunque la incerteza absoluta es la misma, la porcentual no lo es:

€ %=( 0,2 cm28,9 cm ) x100=0,69 ≈ 0,7 % . € %=( 0,2cm

0,4 cm )x 100=50

Luego

Largo, L= (28,9cm ±0,7%

Espesor, d= (0,4 ±50%Para mejorar la medida del espesor, debemos seleccionar un instrumento cuya apreciación sea menor que el orden de magnitud de la medida que vamos a efectuar. (El error porcentual debe ser pequeño, de esta manera la incerteza de la medida es menor).

Observación Cuando hablamos de valor real, es una idealización, debido a que toda medida tiene una incerteza, por lo que experimentalmente es imposible obtener el valor real.

Apreciación de un instrumento, se define como la menor medida que se puede hacer con el mismo (mínimo valor de una división de la escala graduada): 1mm para la regla corriente, 0,1 0C para un termómetro clínico, 1s para un reloj común.

Errores experimentales Cuando realizamos medidas se pueden cometer errores durante la medición. Entre los errores tenemos:

Errores de Observación Debido a la imperfección de los instrumentos de medida y a las limitaciones de nuestros sentidos, el resultado de una medición no es el valor real de la medida sino un valor aproximado. Los errores se clasifican en sistemáticos y casuales.

Errores sistemáticos Se llaman a los errores producidos por imperfecciones de los instrumentos de los instrumentos de medida. Ejemplo:

a) Las lecturas realizadas al medir el volumen de un líquido con un cilindro graduado que no está vertical sufrirán de un error sistemático.

b) calibración incorrecta del instrumentoc) Poco cuidado al colocar en cero el instrumentod) Fallas constructivas de los instrumentos, mal uso de los materiales, mal montajee) Tendencia del observador a ubicarse mal frente al instrumento de medida

(paralelo) Estos errores se minimizan trabajando cuidadosamente.Errores casuales Son errores producidos por descuidos momentáneos del observador y por pequeñas variaciones de las condiciones experimentales.

Exactitud Se refiere a la cercanía de las mediciones al valor verdadero de la cantidad física. Está relacionada con la apreciación de los instrumentos de medición y con los errores sistemáticos. Cuanto más aprecia un instrumento más exactas son las mediciones y cuanto mayor son los errores sistemáticos, menor es la exactitud.

Precisión Se refiere a la cercanía de los valores medidos entre sí. Se relaciona con los errores casuales. Cuanto menor son los errores casuales, mayor es la precisión.

Bibliografía:Libros de Fisica Serway, R. A (1997), Física, Tomo I y II (4ª ed), Mexico, Ed McGraw-Hill, Interamericana. Editores, S A de CV

Manuales de laboratorioEscalona I y otros. Laboratorio I y II Facultad de Ciencias. Departamento de Física (UCV)

Maite, A Manual de Física Experimental. Departamento de Matemática y Física (IPC)