Incertidumbre en las Mediciones Experimentales

[Nombre del autor] Incertidumbre en las Mediciones Experimentales

CONTENIDO GENERAL: PAGINA.LABORATORIO N1 INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES EXPERIMENTALESA.OBJETIVO2B.EQUIPO2C.PROCEDIMIENTO2D.MARCO TEORICO.2E.RESULTADOS REQUERIDOS.51.RESULTADOS INDIVIDUALES.62.RESULTADOS DE LA MUESTRA CONJUNTA.63.DIAGRAMAS DE CAJA O BOX PLOT .64.RESULTADOS DEPURADOS.85.HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS86.ERROR ESTANDAR DE LOS FLUJOS VOLUMETRICOS (.97.INCERTIDUMBRE DE LOS TIEMPOS.98.INCERTIDUMBRE DEL VOLUMEN ().109.INCERTIDUMBRE DE RESULTADO (CAUDAL)(.1010.INCERTIDUMBRE VERSUS ERROR ESTANDAR.10F.CONCLUSIONES.11

LABORATORIO N1INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES EXPERIMENTALES

A. OBJETIVO1.- Calcular o estimar la incertidumbre en las mediciones experimentales.2.- Familiarizar a los estudiantes con la medicin del flujo por el mtodo volumtrico.B. EQUIPO1.- Un recipiente de volumen conocido.2.-Un cronometro.3.-Una fuente de abastecimiento de aguaC. PROCEDIMIENTOMedir el tiempo necesario para llenar un volumen conocido, (en forma repetida)para determinar el caudal que fluye a travs de la tubera (manguera)

Cada estudiante efectu 8 mediciones de tiempo.D. MARCO TEORICO.CAUDAL O FLUJO VOLUMETRICO (Q)Q =V

t

INCERTIDUMBRE RELATIVA (X)x =dx

x

x

x

x= Incertidumbre en la medicin de la variable xdx = x 0, discrepancia entre el valor medido y el valor ms probableINCERTIDUMBRE DEL RESULTADO (R)SI R=f(x,y,z) tendremos, por el concepto de diferencial totaldR =rdx +Rdy +Rdz

xyz

dR=xrdx +yRdy+zRdz

RRxxRyyRzz

INCERTIDUMBRES

R=xrX+yRY+zRZ

RxRyRz

Teniendo en cuenta que cada variable es independiente, un valor ms representativo es la media cuadrtica. Entonces

En nuestro caso MEDICION DE LA INCERTIDUMBRE DEL CAUDALQ =VQ = f (V, t)QQ

t

Entonces:

Calculamos cada trmino dentro del parntesis:Para el volumenQ=(V)=-1

VVtt

Q =V

t

Adems

V(1)V=V

Vt

t

Para el tiempoQ=(V)=-V

tttt2

Q =V

t

Adems

t(-V)t=t

Vt2

t

Reemplazando estos valores en R=

E. RESULTADOS REQUERIDOS. Cuadro de datos recolectados.OBSERVADORVOLUMEN ( mililitros)TIEMPO (segundos)

1.CUNO Cesar1500 14.64

150014.89

1500 15.20

150014.97

1500 15.30

150014.88

1500 14.75

150014.35

2. ALLCA QUISPE Ana Lizbeth1500 14.66

150014.67

1500 14.71

150014.34

1500 14.51

150014.50

1500 14.81

150014.31

3.AIMA CHACO Rony1500 14.76

150014.71

1500 14.82

150014.18

1500 14.91

150014.78

1500 14.58

150014.77

4. SOVIA SOLIS Valeria1500 15.33

150015.16

1500 15.48

150015.42

1500 15.62

150015.41

1500 15.29

150015.00

1. RESULTADOS INDIVIDUALES.Elaboramos tablas con los siguientes datos: Numero de observaciones (n) Promedio aritmtico() Amplitud (A) Desviacin estndar(S) Coeficiente de variacin (C)observadornASC

1.CUNO ,Cesar814.62250.950.403900624260.02762185838

observadornASC

2.ALLCA QUISPE, Ana Lizbeth814.563750.50.319930282570.02196757583

observadornASC

3.AIMA CHACO Rony 814.688750.60.220320221490.01499924918

observadornASC

4. SOVIA SOLIS Valeria 815.338750.620.192683122530.01256185298

2. RESULTADOS DE LA MUESTRA CONJUNTA.Elaboramos una tabla similar a las anteriores considerando los resultados de toda la muestra como si el experimento lo hubiera realizado un solo integrante del grupo.

nASC

general3214.80343750.66750.284208562710.01928763409

F. OBSERVACIONES.Indicando la variable que ms afecta en la determinacin del resultado, concluimos que es: el flujo de caudal de manera inconstante debido a condiciones externas y errores accidentales de observacin que ha de generar valores diferentes generando dispersin.Sugerimos la forma siguiente para reducir la incertidumbre de este experimento. Se sugiere innovar en algn mtodo de flujo de caudal de manera constante sin que se vea afectado por variaciones debido a agentes externos, ya que eliminar el error humano y de observacin sera casi imposible. Otra manera de reducir la incertidumbre seria que la persona que realiza la toma de datos sea una sola, ya que varias personas obtendrn valores ligeramente distintos al realizar la misma medicin, lo cual se manifestara en lmites mayores de valor ms probable.

G. CONCLUSIONES La incertidumbre resultante durante el experimento, se deben a condiciones propias del observador, por ejemplo: la diferencia de observacin entre uno y otro, genera valores un tanto distintos en la toma de tiempos de llenado, as como errores imperceptibles propios del experimento. Comnmente se producen fluctuaciones de flujo o inestabilidades producidas por perturbaciones externas o propias del conducto del flujo, que podemos considerarlas como inestabilidades locales o momentneas durante la realizacin del experimento, manifestndose en que el flujo de caudal no se mantiene constante. Tericamente se considera que no existe factores externos que afecten los resultados tericos, sin embargo durante el experimento de laboratorio se comprueba que siempre existen agentes que hacen variar los resultados y provocan la dispersin de las medidas, generando rangos entre los cuales se encuentra el valor ms probable.

Mecnica de los Fluidos 1Pgina 4