MEDIDAS DIRECTAS E INDIRECTAS

YINETH TORCOROMA ANGARITA QUINTANA (191006)LUIS EDUARDO TORRENEGRA GUTIERREZ( 190631)YESICA YUSED BOHORQUEZ MENESES (191062)YESENIA DURN MANJARRES(191010)YAIR EDUARDO SANTIAGO (191124)

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIASOCAA2014MEDIDAS DIRECTAS E INDIRECTAS(Laboratorio de fsica, gua No. 1 )

LIC. HARVEY E. CRIADO ANGARITAEsp. En Informtica Educativa

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAAFACULTAD DE INGENIERIASOCAA2014INTRODUCCIN

En el presente informe de laboratorio, daremos a conocer la manera y la forma de trabajo en los cuales empleamos las mediciones directas e indirectas; para lo cual es necesario aprender a manejar los implementos existentes para una ptima recoleccin de informacin, por eso conceptualizaremos punto a punto algunos de ellos, determinando as su uso y el manejo que debemos darle. Para ello utilizaremos diferentes implementos de medicin necesarios para determinar ereas y volmenes de ciertos elementos. Medir una magnitud supone compararla con otras medidas. Todo valor Obtenido en una medida viene condicionado por posibles errores experimentales (accidentales o causales, de escala o sistemticos), ya sea por la sensibilidad, precisin del aparato utilizado o por la imperfeccin de los sentidos. En las medidas Influye el observador, las circunstancias en que mide y la calidad del aparato que se utiliza.

El hombre siempre ha tenido una necesidad por medir las cosas ya que esto es muy til para su vida diaria, contar cosechas, contar dinero, medir distancias entre un punto y otro, pesar objetos o personas, medir el tiempo que se tarda alguien en llegar etc. De alguna manera todos efectuamos mediciones de cualquier magnitud (Longitud, masa, tiempo entre otras), sin embargo no siempre se les da el tratamiento cientfico que requieren; el hecho de hacer experimentos implica la determinacin cuantitativa de las magnitudes que intervienen en ellos ya que de alguna forma directa o indirecta hay que medirlas, y medir implica comparar el estado de una magnitud con un patrn de cuantificacin. Cuando se toma una medida nunca obtendremos su valor verdadero, ni nuestros sentidos, ni las circunstancias en las que se realiza la medida, ni los aparatos que utilizamos son ideales; por lo cual el propsito para este laboratorio es expresar, utilizar e interpretar los resultados obtenidos experimentalmente aprendiendo a diferenciar correctamente entre una medida directa e indirecta.OBJETIVOS

1. GENERAL

Conocer e interpretar de forma analtica y experimental la diferencia entre medidas directas e indirectas.

2. ESPECFICOS

Saber que toda medida lleva siempre una imprecisin que es imposible eliminar en cualquier proceso de medida. El error es inherente al proceso de medida. Adquirir la habilidad necesaria para expresar, utilizar e interpretar los resultados obtenidos experimentalmente. Conocer los tipos de errores que introducimos al medir y de dnde proceden. Aprender a utilizar los distintos aparatos de medida, teniendo en cuenta la sensibilidad de cada uno de estos.

HIPTESIS

Efectuaremos las siguientes hiptesis:

Las medidas directas no producen errores en su medicin?Cuando se realizan medidas indirectas siempre se producen errores de paraje.Cuando tenemos una medida directa, sabemos que sta tiene una incertidumbre la cual se puede calcular por medio del instrumento que utilizamos, sin embargo, si tenemos una medida indirecta, la incertidumbre no puede tomarse como la del instrumento.Si nosotros tenemos una medicin directa y deseamos una indirecta, entonces, por medio de la directa y una frmula se puede obtener la medicin deseada, sin embargo a sta le afectan dos incertidumbres; de medida directa y de medida indirecta.

MARCO TERICO

MEDICIONESEl trabajo en laboratorio implica medir magnitudes fsicas mediante el uso de instrumentos de medida.Medir Es la comparacin de la magnitud que se est estudiando con un patrn de medidas. Si cada persona tuviera su propio patrn de medida, slo l comprendera el valor de su resultado y no podra establecer comparaciones a menos que supiera la equivalencia entre su patrn y el de su vecino. Por esta razn se ha acordado el establecimiento de un patrn que actualmente tiende a ser el Sistema Internacional (SI).

Mediciones Directas: Medida directa es aquella que se realiza aplicando un aparato para medir una magnitud, por ejemplo, medir una longitud con una cinta mtrica.Las medidas indirectas calculan el valor de la medida mediante una frmula (expresin matemtica), previo clculo de las magnitudes que intervienen en la frmula por medidas directas. Un ejemplo sera calcular el volumen de una habitacin.Los instrumentos analgicos tienen, normalmente, una escala con divisiones frente a la que se mueve una aguja. En teora la aguja pasa frente a los infinitos puntos de la escala.

Mediciones Indirectas: A veces no podemos medir directamente el valor de una magnitud y slo podemos conocerlo utilizando una frmula. El resultado obtenido mediante dicha frmula tambin tiene una imprecisin que depender de la imprecisin con que conozcamos las magnitudes que intervienen en la frmula.Por lo tanto debemos conocer previamente los valores de las magnitudes que intervienen en la frmula y sus imprecisiones.

INSTRUMENTOS DE MEDICINLos instrumentos de medicin son el medio por el que se hace esta conversin o medida. Dos caractersticas importantes de un instrumento de medida son la apreciacin y la Sensibilidad.ApreciacinEs la menor divisin en la escala de un instrumento. Cuando se lee en un instrumento con escala nica, se aproxima la lectura a la divisin ms cercana. As, el mximo error que se puede cometer en dicha medicin, es de ms o menos la apreciacin. La apreciacin de un instrumento de una sola escala se determina, escogiendo dos valores sobre la escala, que pueden ser consecutivos o no. Se hace la diferencia del valor mayor menos el menor y se divide entre el nmero de partes en que est dividido. Por ejemplo, la apreciacin de la siguiente escala est dada por:

La apreciacin de un instrumento es una indicacin del error de la medida. Se habla entonces de la precisin de un instrumento: a menor apreciacin, mayor precisin.

La sensibilidad de los aparatos de medida: determina la mnima medida de una magnitud que se puede hacer con un determinado aparato. La sensibilidad de un aparato de medida est relacionada con la calidad de las medidas que se realicen con l.

Instrumentos de medicin.--Regla y Metro- Escuadras sextante-Balanza-Bascula-Espectrmetro-Calendario-Reloj-Termmetro-Barmetro

Exactitud y PrecisinExactitud y precisin son conceptos que se utilizan comnmente como sinnimos. La exactitud se refiere a cuan cercano est el valor medido al valor aceptado. La precisin significa cuan cercanas estn las medidas realizadas una de las otras. A mayor precisin, ms cercanas son las medidas unas de las otras al repetirlas.

Precisin y exactitudLa precisin y exactitud de las mediciones estn relacionadas con los errores cometidos en la obtencin de las mismas. La precisin en el valor medio es proporcional al inverso del error casual o estadstico. Se obtendr una alta precisin si el error estadstico es pequeo y ser baja si dicho error es grande. La exactitud por otra parte se relaciona con el error sistemtico. La exactitud ser alta cuando los errores sistemticos sean pequeos y ser baja si stos son grandes. En algunos casos una alta exactitud puede implicar un error casual pequeo pero en general, esto no es as. La precisin y la exactitud no son trminos intercambiables entre s y los mtodos estadsticos dan especficamente una medida de la precisin y no de la exactitud. Las diferencias entre precisin y exactitud se observan en la figura 4:

ERRORESError : Es la diferencia entre el valor obtenido de una medida y el valor verdadero de la magnitud de la misma.Consideremos a continuacin los diferentes tipos de errores que se deben tener en cuenta cuando se realiza una medicin:1. Errores sistemticosSon errores que sistemticamente corren las medidas en una misma direccin del valor verdadero. Son causados por:a. Defecto o inexactitud del aparato usado. Por ejemplo, si el cero del nonio de un vernier no coincide con el cero de la escala fija, en la posicin inicial, se introducir una desviacin que es igual para todas las medidas realizadas. Ello se puede remediar calibrando el instrumento.b. Por el observador, que puede introducir errores por efecto de paralaje. Este error se evita estando consciente de las causas que lo origina.c. Variacin de las condiciones ambientales, sobre las cuales el observador no tiene control.d. Por el mtodo empleado y en este caso slo se hacen evidentes si se cambia el mtodo.

Error de paraje: Este error ocurre debido a la posicin incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medicin, la cual est en un plano diferente. El error de paraje es ms comn de lo que se cree. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano de medicin a partir del punto de lectura

MATERIALES

Metro Cilindro Esfera Regla de madera Transportador Cubo

MONTAJE EXPERIMENTAL

Instrumentos Esfera

Cilindro cubo

PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS

Para la experiencia a realizar, iniciamos con lo siguiente:1. Tomamos cada una de las figuras geomtricas propuestas ( cilindro, cubo, esfera) e iniciamos la medicin con los respectivos elementos de medida empezando a utilizar la regla de madera, de esta forma estamos midiendo cada una de sus dimensiones, siendo as el ancho, largo y alto de cada una de ellas. 2. Procedemos a calcular el rea y volumen de las figuras asignadas.3. Este paso se dirige a las medidas que se realizarn a una parte del corredor cercano al laboratorio de fsica de nuestra universidad, calcularemos su ancho y largo y ejecutaremos una serie de operaciones para hallar su ngulo. 4. Por ltimo analizamos e interpretamos las medidas realizadas o lo hecho en estos pasos, para finalizar y concluir.

DATOS

Figuras geomtricas

FIGURA GEOMETRICA LARGO ANCHOALTO

CUBO14mm14mm14mm

CILINDRO8cm 5cm8cm

ESFERA2.5 cm2.5 cm2.5 cm

Medidas corredor laboratorioANCHOLARGO

95 cm198cm

222 cm 95 cm A

198 cm B

ANLISIS DE DATOS

REA Y VOLUMEN DEL CUBOA = 6 a2 V = a3

AREA Y VOLUMEN DEL CILINDRO

REA Y VOLUMEN DE LA ESFERA

Figura geomtricaAreaVolumen

Cubo1176 mm2744 mm

Cilindro164.85 cm2157 cm3

Esfera19.63 cm28.18 cm3

ngulo:Tg= A/B = 25A travs del manejo de frmulas como el rea de (esfera, triangulo, pentgono, trapecio), y volumen de la esfera se pudo utilizar la medicin indirecta, al igual que al medir el ancho del corredor, se toman las medidas de manera directa y luego por medio de frmulas se determina el ancho, lo que nos lleva a que al medir directamente el corredor con la regla de madera, la medida es ms exacta, que por medio de frmulas matemticas, adems que siempre existir un grado de incertidumbre en la medicin.

ENSAYO

Medir es contar, comparar una unidad con otra, dar una valoracin numrica, asignar un valor, asignar nmeros a los objetos. Todo lo que existe est en una cierta cantidad y se puede medir. Estos no se asignan de forma arbitraria sino que se rigen por ciertas reglas, se establece un sistema emprico y ste da lugar a un sistema formal. Mientras se guarde la relacin formal, el sistema numrico representa adecuadamente a este sistema. La medicin nos permite alejarnos de la realidad para formarla a partir de nmeros. Las propiedades del sistema numrico y del sistema emprico han de ser iguales. El sistema formal, tiene que reunir dos criterios: Igualdad, formalidad. La unidad de medida, por otra parte, es el patrn que se emplea para concretar la medicin. Es imprescindible que cumpla con tres condiciones: la inalterabilidad (la unidad no debe modificarse con el tiempo ni de acuerdo al sujeto que lleva a cabo la medicin), la universalidad (tiene que poder usarse en cualquier pas) y la facilidad de reproduccin. El resultado de la medicin recibe el nombre de medida. Si, al medir el largo de una mesa, se descubre que alcanza los 150 centmetros, se dir que su medida, por lo tanto, es 150 centmetros.Cabe destacar que es muy difcil realizar una medicin exacta, ya que los instrumentos usados pueden tener falencias o se pueden cometer errores durante la tarea. Si la medicin es concretada a travs de un instrumento de medida creado para tal menester se llamar a la misma medicin directa, en tanto, cuando esta condicin no se cumpla porque no existe un instrumento adecuado que nos permita medir, por ejemplo, en los casos en los que el objeto a medir es muy grande o muy pequeo, la medicin deber efectuarse a travs de una variable que permita calcular otra diferente y entonces, la misma ser considerada como una medicin indirecta.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Con el siguiente informe se pudo comprobar, a travs del manejo analtico y experimental la diferencia entre una medida directa e indirecta, ya que se demostr que una medida directa es aquella que podemos obtener por medio de un instrumento, al instante en que se coloca dicho instrumento para hacer la medicin, nos damos cuenta cul es su medida; y que una medida indirecta es aquella que obtenemos, por medio de frmulas; adems se demostr que toda medida viene acompaada de un cierto grado de incertidumbre y que una medicin directa es ms exacta que una indirecta ya que esta ltima se obtiene de una forma ms compleja que involucra un error mayor, adems que la apreciacin del instrumento es un factor determinante del cual depende la magnitud del mismo, ya que para hallar datos precisos y exactos debemos evitar al mximo los errores experimentales e instrumentales y sistemticos para que de esta forma los errores sean mnimos.Tambin se pudo demostrar que para nuestra hiptesis, al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, as las efecte la misma persona, es verdadera ya que como se dijo anteriormente una medida siempre est acompaada de un cierto grado de incertidumbre.Para nuestra segunda hiptesis, las medidas directas no producen errores en su medicin se demostr que esto es falso, ya que en este tipo de medicin se producen errores de paraje debido a la posicin del observador; y que todos estos errores surgen debido a la imperfeccin de los sentidos, de los medios, de las teoras que se aplican, de los aparatos de medicin, de las condiciones ambientales y de otras causas. Y finalmente para nuestra tercera hiptesis, cuando se realizan medidas indirectas siempre se producen errores de paraje esto es verdadero ya que para la obtencin de esta medida tenemos que realizar inicialmente mediciones directas, las cuales pueden presentar errores, segn la posicin del observador se leen diferentes graduaciones para as finalmente implementar formulas .Como sugerencias se tiene que al momento de hacer cualquier medicin se debe ser muy cuidadoso, pues siempre se presentara un margen de error, pero este puede ser mnimo si se tiene bien calibrado el instrumento y si se hace la apreciacin correcta de este.

BIBLIOGRAFA

http://fisicayquimicaenflash.es/eso/3eso/conceptos/precision.htmlhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Mediciones-Directas-e-Indirectas/7666299.htmlhttp://webdelprofesor.ula.ve/nucleotrujillo/caceres/guia1_medidicio_errores.pdf

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

http://fisicayquimicaenflash.es/eso/3eso/conceptos/precision.htmlhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Mediciones-Directas-e-Indirectas/7666299.htmlhttp://webdelprofesor.ula.ve/nucleotrujillo/caceres/guia1_medidicio_errores.pdf