Usuario:Homo uruguayensis/Introducción a la Física para Biogeociencias/Física y mediciones

Modelos

Para poder analizar y estudiar escenarios muy complejos se crean versiones simplificadas, denominadas modelos, en donde se desprecian algunos detalles que son prescindibles para llegar a la respuesta deseada. Lo mismo puede suceder para estudiar fenómenos que no pueden observarse a simple vista, como los átomos.

Un ejemplo de esto es el del análisis del movimiento de una pelota lanzada al aire. La pelota no es perfectamente esférica, su peso varía un poco al cambiar su distancia con el centro de la Tierra, la resistencia del aire afecta su desplazamiento, etc. Considerar esto dificultaría significativamente el análisis de esta situación. Ante esto, se crea una versión simplificada del problema. En este caso, consistiría en despreciar el volumen de la pelota y considerarla como una partícula, así como asumir que la resistencia del aire es nula y su peso constante.

Sin embargo, es importante considerar las limitaciones de los modelos. El modelo anterior puede ser aplicado a objetos como pelotas o rocas, pero no para otros que tienen una velocidad considerables que pueden arrastrar un error importante, como las balas.

Mediciones, errores, tipos de errores: apreciación, exactitud, interacción, definición

La medición es la comparación de un objeto con otro tomado como patrón universal que se define como unidad. Por ejemplo, para medir una mesa, se la compara con una regla para ver cuántas veces entra en ella. Para ello, utilizamos magnitudes físicas. Estas son atributos de un cuerpo, fenómeno o sustancia que sea susceptible a ser medido. El proceso de medición se basa en la comparación de un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir (mesurando), para saber cuantas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

Magnitudes funtamentales de la física:

Masa M (kg)

Longitud L (metro)

Tiempo T segundo

Temperatura t K

Intensidad luminosa candela

Cantidad de sustancia mol

Intensidad de corriente Amperio

Errores de medición

Es imposible obtener el resultado de una medida y que los resultados siempre van a ser un valor más probable con una determinada incertidumbre. Supongamos que queremos medir una longitud, como la de longitud de una mesa, que tiene un determinado valor x. Pero ese valor es inaccesible. El resultado de la medición es el siguiente: X techo mas menos Delta X. Por ejemplo, si lo mido 10 veces, probablemente me dé 146, 147 o 148. Entonces, ese x barra es el valor más probable, generalmente el valor medio. Delta X es lo que se llama incertidumbre o errror de la medición. Lo que determino es que X está en un intervalo dado por ${\bar {x}}$−Δx≤x≤${\bar {x}}$+Δx

Errores de medición:

- la sensibilidad (apreciacion) y exactitud de los instrumentos usados.

- error de interaccion, nunca podemos librarnos de el, por ejemplo queremos medir con un termometro un fluido que esta a mayor temperatura que el ambiente. entonces imaginense que se toma una pequeña y una gran medida.

- la definición, que tiene que ver con definir exactamente hasta cuánto se medirá del cuerpo, por ejemplo, el borde de una mesa puede influir en la medición final a tal punto en el que no se sepa exactamente hasta cuando ir.

hay ademas otros erroes

Precisión y exactitud

Cifras significativas

En ciencia, una forma abreviada para medir y evitar la propagacion de erorres, es la utilizacion de cifras significativas. la cantidad de estas da una idea de la calidad de la medida. En general, no se da explicitamente la incertidumbre de un numero, sino que se indica con las CF.

La medida 2,91 mm tiene 3 cf, esto se interprta como que los dos primeros digitos son sefuros, pero el tercero es incierto. es decir la inceritubmbre seria de 0,01 mm.

dos valores con igual unmero de cifras significativas pueden tener diferente incertudumbre, una distancia expresada como 137 km tiene tres cifras significativas pero la incertidumbre es aproximadamente de 1km.

Regla 1. la cf se cuentan de izq a derecha a partir del primer digito diferente de 0 y hasta el ultimo, que será el dudoso.

2. al sumar o restar dos numeros decimlaes, el numero de cifras decimales es igual al del menor. p ej: 27,153 + 138,2 - 11,74 da en la calculadora 153,613, pero lo correcto es 153,6

3 al multiplicar el numero es igual al del factor con menos cifras. p ej 4,5 cm por 3,25 cm el res8ltado es 14,624, pero lo correcto sería 15 cm.