Física 1 ib
Lic. Edisson Picón Barrera
Parcial 1
2. Mecánica
1. Medidas e Incertidumbre
2.1. Movimiento
2.2. Movimiento Circular - Ley de gravitación Universal
1.1. Medidas en Física
2.3. Fuerzas 2.4. Trabajo, energía y potencia 2.5. Momento lineal e impulso
1.2. Incertidumbre y errores
1.3. Magnitudes Vectoriales y escalares
Objetivo:
Destreza:
CN.F.5.1.6. Establecer la relación entre las magnitudes escalares y vectoriales del movimiento en dos dimensiones, mediante el reconocimiento de que los vectores guardan tres informaciones independientes: magnitud, dirección y la unidad respectiva, y que cualquier vector se puede proyectar en las direcciones de los ejes independientes del sistema de referencia, las llamadas componentes perpendiculares u ortogonales del vector.
Reconocer las unidades de medida del sistema internacional, instrumentos de medida y aplicar mediciones identificando errores e incertidumbre.
1.1. Medidas en física
Unidades fundamentales y derivadas del S.I.
- Para comunicarnos necesitamos compartir un mismo lenguaje, y para compartir información numérica necesitamos utilizar unas unidades de medida integrados en un sistema de unidades acordado internacionalmente (S.I.).
https://www.youtube.com/watch?v=ZYlbOwISUkc
- En el Sistema internacional existen 7 unidades Fundamentales (Básicas)
- Las unidades derivadas son combinadas de las unidades fundamentales del S.I.
- Notación Científica y multilplicadores
Cuando escribimos o comparamos números muy grandes o muy pequeños, es conveniente usar notación científica.
Las cifras significativas son todos los dígitos de un dato que tienen significado, ya estén antes o después de la coma, incluyendo los ceros.
Debe realizarse al final de la cadena de cálculos, es decir en el resultado.
Cuando comparamos magnitudes muy diversas, suele aproximarse a la potencia 10 más cercana.
Ejercicios de Estimación
Estimar la masa de una hoja de un libro.
Estimar el espesor de una hoja de un libro.
Estimar la altura de un edificio de 3 pisos.
Ejercicios de Estimación
Estimar la masa de una hoja de un libro.
5 gramos
Estimar el espesor de una hoja de un libro.
0.2 mm
Estimar la altura de un edificio de 3 pisos.
10m
El objetivo de los científicos es diseñar experimentos que puedan proporcionar un "valor exacto" de sus medidas, pero debido a la precisión limitada de los instrumentos de medida, se expresan resultados con grado de incertidumbre.
Incertidumbre y Errores
Certidumbre
Aunque los científicos se distinguen por la búsqueda de las respuestas exactas, toda medida contiene inevitablemente un grado de incertidumbre.
INCertidumbre
Es el intervalo, por encima y por debajo de un valor dado, en el que cabe esperar se encuentren valores repetidos de un experimento .
Ejemplo
Ejemplo
- Lo deseable es que los experimentos den resultados con baja incertidumbre. A esto tipo de medidas se las denomina Precisas.
Ejemplo
- Si se conoce el valor verdadero de una magnitud y la medida experimental no coincide con dicho valor, hablamos de error experimental.
- Lo deseable es que los experimentos den resultados con baja incertidumbre. A esto tipo de medidas se las denomina Precisas.
Errores sistemáticos
Errores aleatorios
Se produce cuando el instrumento de medida o el método empleado funciona mal de manera repetida.
Son inevitables, porque las medidas exactas son imposibles.
Se deben a muchos factores principalmente:
- Limitaciones de escala
- Lecturas de posiciones incorrectas
- Tiempos de reacción en manipulación de cronómetro
- Dificultades de observación que cambian rapidamente con el tiempo.
Se deben a muchos factores principalmente:
- Escala de medida incorrecta (calibración de instrumento)
- Valor inicial incorrecto en el instrumento de medida (error de calibración de cero)
Exactitud y Precisión
Una medida cercana al valor correcto (si se conoce) es una medida exacta, sin embargo, cuando no se conoce el valor correcto, la medida se puede juzgar por su precisión.
Un reloj que se adelanta 5 minutos se puede decir que es preciso pero no exacto. Es un ejemplo de error de calibración de cero sistemático.
El uso de un cronómetro puede ser exacto (sin errores sistemáticos), pero es poco probable que sea preciso.
incertidumbre Y DATOS EXPERIMENTALES
Absoluta
En porcentaje
Relativa
Es el intervalo por encima y por debajo del valor dado.
Es la incertidumbre relativa expresada en porcentaje.
Es el cociente entre la incertidumbre absoluta y el valor medido .
Ejercicio Resuelto 1
Ejercicio Resuelto 1
EJERCICIO RESUELTO 2:
INCERTIDUMBRE EN RESULTADOS CALCULADOS
Para cantidades de suma o resta
Sumar las incertidumbres absolutas.
Para cantidades de multiplicación o división
Sumar incertidumbres relativas individuales o porcentajes de incertidumbres individuales.
Para cantidades que procedan de potencias
Calcular el valor absoluto del producto del exponente con la incertidumbre relativa.
Representación gráfica de la incertidumbre.
En la figura se muestra un ejemplo de la gráfica de la distancia en función del tiempo para el movimiento de un tren. Sobre cada dato se dibuja una línea vertical y otra horizontal, que representan las incertidumbres en ambos ejes.
Tiempo ±0.5s
Distancia ±1 m
MEDIDAS E INCERTIDUMBRES
Edisson Picòn
Created on October 17, 2022
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Física 1 ib
Lic. Edisson Picón Barrera
Parcial 1
2. Mecánica
1. Medidas e Incertidumbre
2.1. Movimiento
2.2. Movimiento Circular - Ley de gravitación Universal
1.1. Medidas en Física
2.3. Fuerzas 2.4. Trabajo, energía y potencia 2.5. Momento lineal e impulso
1.2. Incertidumbre y errores
1.3. Magnitudes Vectoriales y escalares
Objetivo:
Destreza:
CN.F.5.1.6. Establecer la relación entre las magnitudes escalares y vectoriales del movimiento en dos dimensiones, mediante el reconocimiento de que los vectores guardan tres informaciones independientes: magnitud, dirección y la unidad respectiva, y que cualquier vector se puede proyectar en las direcciones de los ejes independientes del sistema de referencia, las llamadas componentes perpendiculares u ortogonales del vector.
Reconocer las unidades de medida del sistema internacional, instrumentos de medida y aplicar mediciones identificando errores e incertidumbre.
1.1. Medidas en física
Unidades fundamentales y derivadas del S.I.
https://www.youtube.com/watch?v=ZYlbOwISUkc
- En el Sistema internacional existen 7 unidades Fundamentales (Básicas)
- Las unidades derivadas son combinadas de las unidades fundamentales del S.I.
- Notación Científica y multilplicadores
Cuando escribimos o comparamos números muy grandes o muy pequeños, es conveniente usar notación científica.
- CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Las cifras significativas son todos los dígitos de un dato que tienen significado, ya estén antes o después de la coma, incluyendo los ceros.- REDONDEO
Debe realizarse al final de la cadena de cálculos, es decir en el resultado.- ÓRDENES DE MAGNITUD
Cuando comparamos magnitudes muy diversas, suele aproximarse a la potencia 10 más cercana.Ejercicios de Estimación
Estimar la masa de una hoja de un libro.
Estimar el espesor de una hoja de un libro.
Estimar la altura de un edificio de 3 pisos.
Ejercicios de Estimación
Estimar la masa de una hoja de un libro.
5 gramos
Estimar el espesor de una hoja de un libro.
0.2 mm
Estimar la altura de un edificio de 3 pisos.
10m
El objetivo de los científicos es diseñar experimentos que puedan proporcionar un "valor exacto" de sus medidas, pero debido a la precisión limitada de los instrumentos de medida, se expresan resultados con grado de incertidumbre.
Incertidumbre y Errores
Certidumbre
Aunque los científicos se distinguen por la búsqueda de las respuestas exactas, toda medida contiene inevitablemente un grado de incertidumbre.
INCertidumbre
Es el intervalo, por encima y por debajo de un valor dado, en el que cabe esperar se encuentren valores repetidos de un experimento .
Ejemplo
Ejemplo
- Lo deseable es que los experimentos den resultados con baja incertidumbre. A esto tipo de medidas se las denomina Precisas.
Ejemplo
- Si se conoce el valor verdadero de una magnitud y la medida experimental no coincide con dicho valor, hablamos de error experimental.
- Lo deseable es que los experimentos den resultados con baja incertidumbre. A esto tipo de medidas se las denomina Precisas.
Errores sistemáticos
Errores aleatorios
Se produce cuando el instrumento de medida o el método empleado funciona mal de manera repetida.
Son inevitables, porque las medidas exactas son imposibles.
Se deben a muchos factores principalmente:
Se deben a muchos factores principalmente:
Exactitud y Precisión
Una medida cercana al valor correcto (si se conoce) es una medida exacta, sin embargo, cuando no se conoce el valor correcto, la medida se puede juzgar por su precisión.
Un reloj que se adelanta 5 minutos se puede decir que es preciso pero no exacto. Es un ejemplo de error de calibración de cero sistemático.
El uso de un cronómetro puede ser exacto (sin errores sistemáticos), pero es poco probable que sea preciso.
incertidumbre Y DATOS EXPERIMENTALES
Absoluta
En porcentaje
Relativa
Es el intervalo por encima y por debajo del valor dado.
Es la incertidumbre relativa expresada en porcentaje.
Es el cociente entre la incertidumbre absoluta y el valor medido .
Ejercicio Resuelto 1
Ejercicio Resuelto 1
EJERCICIO RESUELTO 2:
INCERTIDUMBRE EN RESULTADOS CALCULADOS
Para cantidades de suma o resta
Sumar las incertidumbres absolutas.
Para cantidades de multiplicación o división
Sumar incertidumbres relativas individuales o porcentajes de incertidumbres individuales.
Para cantidades que procedan de potencias
Calcular el valor absoluto del producto del exponente con la incertidumbre relativa.
Representación gráfica de la incertidumbre.
En la figura se muestra un ejemplo de la gráfica de la distancia en función del tiempo para el movimiento de un tren. Sobre cada dato se dibuja una línea vertical y otra horizontal, que representan las incertidumbres en ambos ejes.
Tiempo ±0.5s
Distancia ±1 m