Teoria de errores

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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES (10)

Guías de Prácticas de Laboratorio

Identificación: (1) GL-PS-F-1 Número de Revisión No.: (3) Páginas: (2) 6 4 Fecha Emisión: (4) 2011/08/31

Laboratorio de: (5) FÍSICA MECÁNICA Titulo de la Práctica de Laboratorio: (6) ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES

Elaborado por: (7)

Revisado por: (8)

Aprobado por: (9)

Sandra M. Medina a.

Carlos Roberto Hernández R.

Comité de Departamento de Física

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ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES (10) Control de Cambios Razones del Cambio Guía de práctica de laboratorio inicial Porcentajes de Evaluación Revisión general Porcentajes de evaluación Cambio de formato

Cambio a la Revisión # 0

Fecha de emisión 30/11/07

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30/06/10 07/06/12 07//06/12 01/10/15

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ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES (10) 1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: (11) Departamento de Física 2. PROGRAMA: (12) Ingeniería: Multimedia, Civil, Mecatrónica, Industrial y Telecomunicaciones. 3. ASIGNATURA: (13) Laboratorio de Física Mecánica 4. SEMESTRE: (14) Segundo 5. OBJETIVOS: (15) Aplicar los métodos de tratamiento de errores como parte fundamental del análisis de datos experimentales. OBJETIVOS ESPECIFICOS -

Conocer los diferentes tipos de errores que se pueden presentar durante una práctica de laboratorio y las fuentes que los generan. Conocer y aplicar los fundamentos de tratamiento de errores en una variable. Conocer y aplicar los fundamentos de propagación de errores

6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR: (16) -

Aplicar el conocimiento teórico de la Física en la realización e interpretación de experimentos. Construir y desarrollar argumentaciones válidas, identificando hipótesis y conclusiones. Demostrar destrezas experimentales y métodos adecuados de trabajo en el laboratorio. Demostrar hábitos de trabajo en equipo involucrando el rigor científico, el aprendizaje y disciplina. Buscar, interpretar y utilizar literatura científica. Comunicar conceptos y resultados científicos en lenguaje oral y escrito

7. MARCO TEORICO: (17) El estudiante debe consultar y desarrollar el cuestionario: -

Clasificación y fuentes de errores experimentales. Fundamentos de estadística: media aritmética, desviación, error cuadrático medio, error estándar, qué es y cómo se construye un histograma.

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¿Cuáles son los tipos de errores que se pueden presentar durante el desarrollo de una práctica, y cuáles las causas que los producen? Explique con ejemplos. ¿Qué son cifras significativas, cómo se determinan en una cantidad, cuál es su incidencia en la presentación de datos experimentales? ¿Cómo se definen: media aritmética, error cuadrático medio, error estándar? Para medición de una variable, cuál es el tratamiento de errores cuando se toma una medida, cuando el número de medidas es mayor que uno y menor que 10; mayor que 10? Qué sucede con el tratamiento de errores en las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división)

8. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS: (18) - Aparatos de medida: cronómetro, calibrador o tornillo micrométrico, regla. 9. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZAR: (19) -

Utilizar los instrumentos de medición luego de las indicaciones del docente.

10. CAMPO DE APLICACIÓN: (20) En cualquier proceso de toma de datos donde se haga necesario la medición de los mismos es importante conocer las fuentes de error que se puedan presentar y aplicar los métodos de tratamiento pertinentes para evaluarlos o minimizarlos si es posible. De acuerdo con esto, el tratamiento de errores se utiliza no sólo en las prácticas de experimentación de los laboratorios de Ciencias Básicas sino también en cualquier laboratorio de experimentación o de investigación 11. PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES: (21) -

Discutir con el docente el marco teórico de esta práctica para reforzar lo que aprendió al desarrollar el cuestionario. Para el tratamiento de errores en una variable, tenga en cuenta los casos que se presentan dependiendo del número de datos que se tomen de la cantidad física (variable). Para el caso de n mayor de 10: tome una muestra no menor de 50 datos de una medida que le indicará su profesor, realice las

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tablas y los cálculos pertinentes: media aritmética, desviaciones, error cuadrático medio, error estándar, etc… y presente la medida en forma correcta. Para el caso de 1 ≤ n ≤ 10 haga una toma de datos no menor de 5 de la cantidad y con el instrumento de medida que le indique el docente, realice las tablas y los cálculos pertinentes: media aritmética, error máximo y presente la medida en forma correcta. Para el caso de n= 1 haga una sola toma del dato de la variable y con el instrumento de medida que le indique el docente, realice las tablas y los cálculos pertinentes de la apreciación del instrumento de medida y presente ésta en forma correcta. Para el caso de la propagación de errores calcule el volumen de un cilindro, midiendo su altura con un instrumento de medida y el diámetro con otro instrumento según las indicaciones del docente. Realice el análisis de errores que corresponda a manejar en una medida más de una variable

12. RESULTADOS ESPERADOS: (22) -

¿A qué se deben los errores o incertidumbres que afectan los datos experimentales (en cada uno de los casos) en esta práctica? Dentro de la clasificación de errores, ¿a qué tipo pertenecen? Si utilizó un cronómetro en la toma de datos, ¿cómo minimiza el error debido al tiempo de reacción del operador? Para el caso de tomar un número de datos mayor de 10, ¿qué significa tomar como error o incertidumbre ± 3σ ? ¿Qué es un histograma, cómo se interpreta? ¿Cuál de los instrumentos utilizados tiene mayor apreciación? ¿Cuál es el valor?

13. CRITERO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA (23) 20%

Presentación escrita del marco teórico de la práctica a desarrollar que incluye: portada, objetivos, desarrollo del marco teórico, procedimiento, bibliografía y webgrafía; y/o quiz.

80%

Presentación escrita del informe de la práctica totalmente desarrollada, con adecuada ortografía y redacción que incluye: toma de datos, representación gráfica de los datos (tablas, graficas), análisis e interpretación de los datos y conclusiones.

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ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: TEORIA DE ERRORES (10) Nota: Cada práctica se evaluará en la escala de calificación de cero a cinco y la no asistencia del estudiante a la práctica implicará una nota de cero. La nota del corte del laboratorio corresponde al promedio de las notas de las prácticas que incluye la nota de la evaluación final en cada corte. 14. BIBLIOGRAFIA: (24) -

GIAMBERARDINO VICENZO. Teoría de los errores. Editorial Reverté Venezolana, S.A. SEARS- ZEMANKY-YOUNG. Física universitaria Vol 1. México 2004. Undécima edición. SERWAY RAYMOND A. JEWETT JOHN W. Física para ciencias e ingeniería. Vol. 1. México 2005.Sexta edición.

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