Física Universitaria: Errores e Incertezas
42 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Por qué no se pueden sumar vacas y chanchos?

  • Porque tienen diferentes clasificaciones
  • Porque son diferentes especies
  • Porque no se pueden medir
  • Porque no representan la misma unidad (correct)

    • ¿Qué significa que 1 min representa el mismo intervalo de tiempo que 60 s?

  • Son unidades diferentes
  • Son unidades equivalentes (correct)
  • No se pueden convertir
  • Se pueden sumar sin problemas

    • ¿Cuál es el propósito del factor de conversión?

  • Convertir unidades de manera precisa (correct)
  • Hacer que las cifras sean más significativas
  • Aumentar la incertidumbre en las mediciones
  • Medir el error de los instrumentos

    • ¿Qué refleja la incertidumbre en una medición?

    <p>La diferencia entre el valor medido y el real</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántas cifras significativas tiene la medición 0,75 mm?

    <p>Dos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué puede tener distinta incertidumbre aunque tengan el mismo número de cifras significativas?

    <p>Dos longitudes</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué permite a un micrómetro medir con mayor precisión que una regla convencional?

    <p>Su mecanismo de funcionamiento</p> Signup and view all the answers

    Si se obtiene un resultado de 60 segundos, ¿cuál sería su equivalente en minutos?

    <p>1 minuto</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué debe incluir todo resultado experimental o medida hecha en el laboratorio?

    <p>El valor estimado del error y las unidades correspondientes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo deben expresarse los errores de medida?

    <p>Con una sola cifra significativa y en el mismo orden de magnitud.</p> Signup and view all the answers

    En la medida 𝐿 = (85.700 ± 0.02) mm, ¿es correcta la presentación del error?

    <p>No, la magnitud no tiene el mismo número de cifras significativas que el error.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es una magnitud escalar?

    <p>Aquella que se expresa solo con un número y una unidad.</p> Signup and view all the answers

    En qué forma es correcta la expresión 𝑳 = 85.7 mm ± 0.1 cm?

    <p>Es incorrecta, ya que se debe usar la misma unidad en la magnitud y en el error.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe adecuadamente una cantidad física?

    <p>Un número acompañado por su unidad.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el objetivo de utilizar el Sistema Internacional de medidas?

    <p>Establecer un estándar uniforme para la medición.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la rapidez promedio de un objeto en movimiento?

    <p>Como el cociente entre distancia y tiempo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué relación es correcta en el sistema métrico?

    <p>1 km = 1000 m.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué importancia tiene la consistencia dimensional en las ecuaciones físicas?

    <p>Garantiza que las ecuaciones sean válidas y comparables.</p> Signup and view all the answers

    Al expresar una distancia, ¿por qué es necesario incluir su unidad?

    <p>Para que la comparación sea significativa.</p> Signup and view all the answers

    Al medir un tiempo, si se dice que dura 5, ¿qué información falta?

    <p>Una unidad de tiempo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se puede considerar una medida correctamente realizada?

    <p>Cuando se presenta un número y una unidad adecuada.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el propósito de medir múltiples oscilaciones en lugar de una sola para calcular el período T?

    <p>Minimizar el error de medición.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué valor se considera como el promedio del tiempo de reacción de una persona al medir oscilaciones?

    <p>0,5 s</p> Signup and view all the answers

    En el cálculo del error en la aceleración de la gravedad g, ¿cuál es el valor de ΔL cuando se considera que la longitud es bien conocida?

    <p>0</p> Signup and view all the answers

    Cuál es la fórmula utilizada para calcular el error ΔT del período a partir del tiempo de reacción Δt?

    <p>ΔT = ±Δt / n</p> Signup and view all the answers

    Al medir el período T de 100 oscilaciones, ¿cuál es el valor de ΔT obtenido si Δt se considera como 0,2 s?

    <p>0,002 s</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la definición de orden de magnitud?

    <p>La potencia de diez más cercana a la unidad fundamental.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es necesario para realizar una medición precisa?

    <p>Una comparación con una referencia.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se obtiene el número que representa una magnitud física?

    <p>Asociando un número a una propiedad física mediante comparación.</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de errores de medición, ¿qué representa la comparación con una regla?

    <p>El método utilizado para establecer una unidad de longitud.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes ejemplos representa un orden de magnitud correcto?

    <p>La distancia Tierra-Luna es del orden de $10^8$ m.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sí representa un error de medición común?

    <p>Usar un patrón de referencia que no está calibrado.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál sería una forma incorrecta de estimar la distancia de un lugar?

    <p>Absolutamente no mencionar una medida.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el 'patrón' en una medición?

    <p>Un estándar de referencia para comparaciones.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el sistema objeto cuando se mide el diámetro de un alambre?

    <p>El diámetro del alambre</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué criterio es fundamental para asegurar que una medición del diámetro sea precisa?

    <p>El micrómetro debe calibrarse regularmente</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por 'alcance' en instrumentos de medición?

    <p>El máximo valor que puede medir el instrumento</p> Signup and view all the answers

    En la expresión de medida $X = X_{medido} imes ∆X$, ¿qué representa $∆X$?

    <p>El error absoluto o incertidumbre</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la diferencia primaria entre las mediciones directas y las indirectas?

    <p>Las directas se leen directamente de un instrumento</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se debe considerar al medir para evitar errores de paralaje?

    <p>Estar a la distancia correcta del instrumento</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de error se relaciona con las mediciones estadísticas?

    <p>Errores casuales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes elementos no forma parte de los criterios de medición para el diámetro del alambre?

    <p>La temperatura del entorno debe ser constante</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Tema 1.2 Errores e Incertezas

    • Referencia bibliográfica: Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman.
    • Capítulo 1: Medidas y errores. Física Recreativa, Salvador Gil.
    • Notas de clase (tema I) de la Dra. G. Romero, disponibles en la plataforma.
    • Docentes: Ing. Jorge H. Giubergia, Ing. Marcela E. Apas, Prof. Luis A. Tolosa.
    • Fecha: 12/08/2024

    Estándares y Unidades

    • La física es una ciencia experimental; los experimentos requieren mediciones que se expresan en números.
    • Un número usado para describir un fenómeno físico (ej., la longitud de una mesa) es una cantidad física.
    • Las cantidades físicas pueden definirse describiendo la forma de medirlas (definición operacional). Ejemplos: medir una distancia con una regla o un lapso de tiempo con un cronómetro.
    • En otros casos, se define la cantidad física describiendo cómo calcularla. Ejemplo: la rapidez promedio de un objeto en movimiento es el cociente entre la distancia recorrida y el tiempo del recorrido.
    • Al medir una cantidad, se la compara con un estándar de referencia.
    • Ejemplo: Al decir que la longitud de una mesa es de 1,35 m, se quiere decir que es 1,35 veces más larga que una vara de un metro de largo.
    • Al describir una cantidad física con un número, siempre se debe indicar la unidad empleada. Ejemplo: 1,35 m.

    Prefijos y Unidades

    • Una vez definida una unidad fundamental, se pueden definir unidades más grandes o más pequeñas (ej., 1 km = 1000 m).
    • En el sistema métrico, es conveniente utilizar potencias de 10.
    • Ejemplos: 1 km = 10³ m, 1 kg = 10³ g, 1 kW = 10³ W.

    Prefijos y Unidades (Ejemplos de escalas de longitud)

    • a) 10²⁶ m (límite del Universo observable)
    • b) 10¹¹ m (distancia del Sol)
    • c) 10⁷ m (diámetro de la Tierra)
    • d) 1 m (dimensión humana)
    • e) 10-⁶ m (diámetro de un glóbulo rojo)
    • f) 10⁻¹⁰ m (radio de un átomo)
    • g) 10⁻¹⁴ m (radio de un núcleo atómico)

    Prefijos y Unidades (Ejemplos de masa y tiempo)

    • 1 µg = 10⁻⁶ g = 10⁻⁹ kg (masa de una partícula pequeña de polvo)
    • 1 mg = 10⁻³ g = 10⁻⁶ kg (masa de un grano de sal)
    • 1 g = 10⁻³ kg (masa de un sujetador de papeles)
    • 1 ns = 10⁻⁹ s (tiempo en que la luz recorre 0.3 m)
    • 1 µs = 10⁻⁶ s (tiempo que un transbordador espacial en órbita recorre 8 mm)
    • 1 ms = 10⁻³ s (tiempo en que el sonido viaja 0.35 m)

    Consistencia y conversiones de unidades

    • Para expresar relaciones entre cantidades físicas, se usan ecuaciones con símbolos algebraicos. Cada símbolo denota un número y una unidad. Ejemplo: d = vt
    • Toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente. No se pueden sumar términos con unidades diferentes.

    Conversión de unidades

    • Es importante convertir unidades, pero primero se debe trabajar en unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI).
    • El cociente entre las unidades se denomina factor de conversión.

    Incertidumbre y cifras significativas

    • Las mediciones siempre tienen incertidumbres o incertezas. Ejemplo: medir el espesor de un libro con una regla vs. con un micrómetro.
    • La incertidumbre mide la diferencia entre el valor medido y el real.
    • En algunos casos, la incertidumbre se indica con el número de cifras significativas. Ejemplos: 0,75 mm (dos cifras significativas)
    • Se considera significativo cada dígito.
    • Los ceros entre dígitos diferentes de cero son significativos. Los ceros después de la coma decimal también son significativos. Los ceros al comienzo de un número no son significativos. Ejemplos: 0,0056 tiene 2 cifras significativas, 56 tiene 2 cifras significativas, 0,5600 tiene 4 cifras significativas, 450 tiene 2 cifras significativas, 450. tiene 3 cifras significativas

    Cifras Significativas (reglas)

    • Cualquier cifra distinta de cero es significativa.
    • Los ceros entre dígitos diferentes de cero son significativos.
    • Los ceros después de la coma decimal son significativos.
    • Los ceros al comienzo de un número no son significativos.
    • Ejemplos: 25.36 (4 CS), 154 (3 CS), 2005.20 (6 CS), 34.00 (4 CS), 0.000560 (3 CS).

    Incertidumbre y cifras significativas (operaciones)

    • Al realizar operaciones con números con incertidumbre, el resultado también tiene incertidumbre.
    • En la multiplicación o división, el resultado tiene tantas cifras significativas como el factor con menos cifras significativas.
    • En la suma o resta, el resultado tiene tantas cifras decimales como el factor con menos cifras decimales.

    Notación científica

    • Para números muy grandes o muy pequeños, la notación científica es más útil para determinar el número de cifras significativas. Ejemplo: 1.5 * 10⁻⁹ , 384.000.000 m = 3,84 x 10⁸ m.

    Precisión vs. Exactitud

    • Precisión no es lo mismo que exactitud. Ejemplo: un reloj digital puede ser preciso hasta los segundos, pero puede estar atrasado en minutos,
    • Mediciones de alta calidad son exactas y precisas.

    Estimaciones y orden de magnitud

    • Es importante conocer la exactitud de los números.
    • El orden de magnitud es la potencia de 10 más cercana a la unidad fundamental. Ejemplos: una hormiga (10⁻³ m), una persona (1 m), la Torre del Convento San Francisco (10² m)

    Tema I: Errores de medición (definiciones)

    • Medición: técnica para asignar un número a una propiedad física comparándola con otra tomada como unidad. Números + unidades
    • Magnitud física: Propiedad que se mide.

    Tema I: Errores de medición (proceso)

    • Propiedad física (ej., Longitud de una mesa) → Comparación (ej., usar una regla para medir) → Propiedad patrón/unidad (ej., el metro) → Operador.

    Tema I: Errores de medición (ejemplo práctico)

    • Ejemplo práctico: Medición del diámetro de un alambre con un micrómetro.
    • Criterios de medición:
      • La pieza debe estar apoyada de modo que el diámetro sea perpendicular al eje longitudinal del micrómetro.
      • La presión no debe ser excesiva.
      • Las superficies de la pieza y el micrómetro deben estar limpias.
      • La iluminación de la escala debe ser correcta.
      • La posición del observador debe ser correcta para evitar errores de paralaje.

    Tema I: Errores de medición (características de los instrumentos)

    • Apreciación: la menor división de la escala del instrumento.
    • Alcance: Máximo valor que puede medir un instrumento.
    • Rango: Intervalo entre el mínimo y el máximo valor que se puede medir.

    Tema I: Errores de medición (errores o incertidumbre)

    • El proceso de medición incluye el valor de la propiedad física con su unidad y el error o incertidumbre.
    • Ejemplo: X = X ± ΔX
    • Incerteza: error absoluto (ΔX)

    Tema I: Errores de medición (tipos y características)

    • Mediciones directas: Lecturas de un instrumento. Ejemplos: medir una longitud, una masa.
    • Mediciones indirectas: Se obtienen por medio de una ley física con magnitudes medibles directamente.

    Tema I: Errores de medición (Consideraciones para todos los casos)

    • Todos los resultados experimentales deben incluir el valor estimado del error y las unidades.
    • En los errores solamente se usa una cifra significativa.
    • Las cifras significativas del valor y del error deben corresponder al mismo orden de magnitud.
    • Errores de medición:
      • Apreciación
      • Exactitud
      • Interacción.

    Tema II: Propagación de errores (suma algebraica)

    • Para una suma o una resta algebraica, el error absoluto total es igual a la suma del error absoluto de cada uno de los términos.

    Tema II: Propagación de errores (producto)

    • Si se calcula un área, el error relativo es la suma algebraica de los errores relativos de cada factor, multiplicado por el valor absoluto del exponente de cada factor.

    Tema II: Propagación de errores (producto de potencias)

    • El error relativo de un producto de potencias es la suma algebraica de los errores relativos de los factores multiplicados por el valor absoluto del exponente correspondiente.

    Ejemplo (medidas)

    • Medir 100 periodos de oscilaciones con un cronometro.
    • El resultado final incluye el error. Ejemplo: g = (985 ± 2) cm/s².

    Ejemplo (Longitud)

    • Si el enunciado dice que una longitud es "bien conocida", el error de la longitud es cero (ΔL=0).

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Tema 1.2 Errores e Incertezas PDF

    Description

    En este cuestionario, explorarás el tema de errores e incertezas en la física, basado en el capítulo 1 del libro 'Física Universitaria'. A través de preguntas, se evaluarán tus conocimientos sobre medidas, cantidades físicas y su representación. Prepara tus respuestas y demuestra tu comprensión de la ciencia experimental.

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser