UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
CAMPUS ARAGON
BARRAZA ARGUETA MARCO ANTONIO
LABORATORIO.- PROCESOS DE CONFORMADO DE MATERIALES
ING. ALBERTO HIGUERA
GRUPO.-CM-01
PRACTICA # 1
“MEDICION”
PRACTICA No1 MEDICION
OBJETIVO
Que el alumno aplique las técnicas referidas a la medición, conosca los tipos de herrores y los evite y haga mediciones correctas con los instrumentos proporcionados.
INTRODUCCIÓN
La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.
Medición directa
La medida o medición diremos que es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene comparando la variable a medir con una de la misma naturaleza física. Así, si deseamos medir la longitud de un objeto, se puede usar un calibrador. Obsérvese que se compara la longitud del objeto con la longitud del patrón marcado en el calibrador, haciéndose la comparación distancia-distancia. También, se da el caso con la medición de la frecuencia de un ventilador con un estroboscopio, la medición es frecuencia del ventilador (nº de vueltas por tiempo) frente a la frecuencia del estroboscopio (nº de destellos por tiempo).
Medidas reproducibles
Son aquellas que al efectuar una serie de comparaciones entre la misma variable y el aparato de medida empleado, se obtiene siempre el mismo resultado.
Ejemplo:
Si se mide cualquier número de veces un lado de un escritorio, siempre se obtiene el mismo resultado.
Medición indirecta
No siempre es posible realizar una medida directa, porque existen variables que no se pueden medir por comparación directa, es decir, con patrones de la misma naturaleza, o porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño y depende de obstáculos de otra naturaleza, etc.
Medición indirecta es aquella que realizando la medición de una variable, podemos calcular otra distinta, por la que estamos interesados.
Tipos de Errores
El origen de los errores de medición es muy diverso, pero podemos distinguir los siguientes tipos:
Errores sistemáticos
- Son los que se producen siempre, suelen conservar la magnitud y el sentido, se deben a desajustes del instrumento, desgastes etc. Dan lugar a sesgo en las medidas.
Errores aleatorios
- Son los que se producen de un modo no regular, variando en magnitud y sentido de forma aleatoria, son difíciles de prever, y dan lugar a la falta de calidad de la medición.
Error absoluto
- El error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor de la medida y el valor real de una magnitud (valor tomado como exacto).
Error relativo
- Es la relación que existe entre el error absoluto y la magnitud medida, es adimensional, y suele expresarse en porcentaje.
- Cálculo del error por estadística descriptiva
Una forma de calcular el error en una medida directa, es repetir numerosas veces la medida:
Si obtenemos siempre el mismo valor, es porque la apreciación del instrumento no es suficiente para manifestar los errores, si al repetir la medición obtenemos diferentes valores la precisión del Instrumento permite una apreciación mayor que los errores que estamos cometiendo.
En este caso asignamos como valor de la medición la media aritmética de estas medidas y como error la desviación típica de estos valores.
Errores en las medidas indirectas
Cuando el cálculo de una medición se hace indirectamente a partir de otras que ya conocemos, que tienen su propio margen de error, tendremos que calcular junto con el valor indirecto, que suele llamarse también valor derivado, el error de éste, normalmente empleando el diferencial total. A la transmisión de errores de las magnitudes conocidas a las calculadas indirectamente se le suele llamar propagación de errores.
Cálculo del error en las medidas indirectas
Partiendo de unas medidas directas y de los errores de esas medidas, y conociendo una ecuación por la que a partir de las medidas conocidas podemos calcular el valor de una medida indirecta, un método de cálculo del error de esta medida indirecta es el cálculo diferencial, equiparando los diferenciales a los errores de cada variable.
En el ejemplo de la altura del edificio, tenemos tres variables independientes la sombra del edificio, la sombra del objeto y la altura del objeto, y una variable dependiente la altura del edificio que calculamos mediante las otras tres y la ecuación que las relaciona, como ya se ha visto.
Ahora calculemos el error cometido en la altura del edificio según todo lo anterior, la ecuación que tenemos es:
la derivada parcial respecto de la ecuación respecto a la sombra del edificio se calcula considerando las otras variable como constantes y tenemos:
del mismo modo derivamos respecto a la sombra del objeto:
y por último respecto a la altura del objeto:
La definición de diferencial es:
Que en nuestro caso será:
Sustituyendo sus valores:
Tener en cuenta que todas las derivadas parciales se han tomado con signo positivo, dado que desconocemos el sentido del error que se pueda cometer durante la medición.
Donde:
: es el error que hemos cometido al calcular la altura del edificio.
: es el error de medida de la sombra del edificio.
: es el error de medida en la altura del objeto.
: es el error de medida en la sombra del objeto.
Instrumento de medición
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
Tres características importantes de un instrumento de medida son la precisión, la exactitud y la sensibilidad.
EXACTITUD: Es la cercanía con la cual la lectura de un instrumento se aproxima al valor verdadero del parámetro medido. Se refiere al grado acercamiento, aproximación o conformidad al valor verdadero de la cantidad bajo medición.
PRECISIÓN: Es una medida de la repetitividad de las mediciones, es decir, dado un valor fijo de algún parámetro, la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de la otra. Se refiere al grado de concordancia dentro de un grupo de mediciones.
SENSIBILIDAD: Es la respuesta del instrumento al cambio de la entrada o parámetro medido. Es decir, se determina por la intensidad de I necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la escala.
Tipos De Instrumentos De Medición
Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas que existen. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.
A continuación se indican algunos instrumentos de medición de medición existentes en función de la magnitud que miden.
Para medir masa:
· Balanza
· Báscula
· Espectrómetro de Masa
· Catarómetro
Para medir tiempo:
- Calendario
- Cronómetro
- Reloj
- Reloj Atómico
- Datación Radiométrica
Para medir longitud:
- Cinta Métrica
- Regla Graduada
- Calibre
- Vernier
- Micrómetro
- Reloj Comparador
- Interferómetro
- Odómetro
Para medir ángulos:
- Goniómetro
- Sextante
- Transportador
Para medir temperatura:
- Termómetro
- Termopar
- Pirómetro
Para medir presión:
- Barómetro
- Manómetro
- Tubo de Pitot (Utilizado para determinar la velocidad)
Para medir velocidad:
- Tubo de Pitot (utilizado para determinar la velocidad)
- 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 anteriores valores)
- Puente de Wheatstone
- Osciloscopio
Para medir volúmenes
- Pipeta
- Probeta
- Bureta
- Matraz aforado
Para 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)
Como hemos visto existen una gran cantidad de instrumentos de medición para diferentes tipos de medidas pero para esta práctica solo utilizaremos los instrumentos de medición de longitud a continuación una imagen de los instrumentos utilizados.
CONCLUSIONES DE LA REALIZACION DE LA PRACTICA
Para la realización de esta práctica medimos diferentes tipos de objetos como tornillos tuercas ,tubos, en fin una gran cantidad de objetos con ayuda y asesoría del profesor el cual nos respondió todas las dudas que teníamos en la realización de la practica también nos enseño a reducir fracciones para a si simplificarlas y poder dar la medida estándar lo cual sinceramente yo no savia sinceramente el objetivo se cumplió ya que hicimos una gran cantidades de mediciones caímos en algunos errores pero es algo normal ya que nos hace falta experiencia en el manejo de estos instrumentos pero a medida que íbamos haciendo cálculos los errores desaparecieron, esto es muy bueno debido a que debemos de aprender bien el manejo de estos instrumentos.
