Quimica TRATAMIENTO DE ERRORES

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La apreciación de un aparato de medida es el menor valor (diferente de cero) que se puede leer sobre su escala, puede ser dado por la mitad del valor de su graduación más pequeña o por la mitad de la variación más pequeña que permite su escala, si esta lo permite.

Para la determinación de la apreciación de un aparato de medida, se debe distinguir primero el tipo de escala. Existen dos tipos de escalas, las analógicas y las digitales.

- ESCALAS ANALÓGICAS

Una escala es analógica cuando la indicación se obtiene a partir de una posición de un índice, material o no, sobre una referencia adecuada. Las lecturas se indican mediante una aguja o marca luminosa en una escala numerada o comparando la posición con la escala.

EJEMPLO: Una regla tiene una escala graduada en centímetros.

[pic 11]

Fig. 1

Colocamos el objeto a medir con un extremo en el cero de la escala. Haciendo la analogía entre el otro extremo del objeto a medir y el valor correspondiente de la escala, en la figura se tiene que la medida es 3,8 cm.

- ESCALAS DIGITALES.

En este tipo de escalas, el aparato hace internamente la analogía e indica el valor de la medida directamente (se ven en la pantalla los dígitos que corresponden al valor)

[pic 12]

EJEMPLO. En un reloj digital, existe un sistema interno que, para cada segundo transcurrido aumenta en uno el primer dígito a la derecha a los sesenta segundos aumenta en uno el primer dígito de los minutos y a los sesenta minutos aumenta en uno el primer dígito de las horas.

Como se puede ver, la lectura es directa y el sistema es sexagesimal.

[pic 13]

TIPOS DE APARATOS.

Una vez determinado si el aparato es analógico o digital, se deben considerar los siguientes casos:

APARATOS CON UNA SOLA ESCALA

Existen aparatos que para medir con ellos se usa una sola escala, la cual puede ser en diferentes unidades. También pueden tener varias escalas pero se utiliza una sola dependiendo del calibre escogido. Una regla puede traer escalas en centímetros o pulgadas y sólo se usa una a la vez, o se mide en centímetros o pulgadas.

Si la escala es analógica, para calcular su apreciación, se toman dos valores consecutivos de dicha escala y se cuenta el número de divisiones entre ellos. El resultado viene dado por la ecuación siguiente:

[pic 14]

Ec. 1

En la escala de la figura 1, la apreciación de la regla es:

[pic 15]

En las escalas digitales, cada dígito varía de uno en uno y el valor que representan depende del lugar que ocupan en la cifra. El último dígito a la derecha de la cifra tendrá el valor más pequeño en comparación con los otros dígitos.

[pic 16]

Como se puede ver, la apreciación de una escala digital viene dada por la variación más pequeña del último dígito a la derecha.

La apreciación de la escala anterior es de un segundo

APARATOS CON ESCALA MÚLTIPLE.

Algunos aparatos poseen más de una escala, de manera tal, que cada una de ellas divide en partes más pequeñas a la escala inmediata superior y para realizar la medida pueden ser utilizadas todas o sólo algunas de ellas.

Para este tipo de instrumento, cada escala tiene su apreciación, pero la apreciación del aparato será igual a la más pequeña de todas.

Algunas balanzas, son instrumentos de escalas múltiples.

[pic 17]

En el ejemplo, las apreciaciones de las escalas son, de mayor a menor, 100 g, 10 g y 1 g, pero la apreciación del aparato es 1g por ser la más pequeña, la lectura de la figura es 315 g.

APARATOS CON NONIO.

Algunos instrumentos de medida traen, además de la escala principal, otra escala acoplada a ésta. Esta escala secundaria o NONIO permite disminuir la apreciación del aparato.

La apreciación de la escala principal (APP) viene dada por la ecuación 1 (para aparatos de una sola escala) y la apreciación total será:

[pic 18]

Ec. 2

[pic 19]

En el ejemplo anteriór, la apreciación de la escala principal es:

[pic 20]unidades

El número de divisiones del nonio 15 (fíjese que sólo se toman en cuenta las divisiones entre cero y el valor máximo, las divisiones adicionales son sólo para facilitar las lecturas).

Por último, la apreciación del aparato viene dada por:

[pic 21]unidades/div

La medida será [pic 22]2 unidades, observando la división del nonio que coincide con una división de la escala principal.

CÁLCULO DE ERRORES EXPERIMENTALES

ERROR DE LECTURA.

Toda medida experimental debe ser reportada, tanto en la hoja de reporte como en el informe, con su error de apreciación.

El error de lectura puede ser:

- IGUAL A LA APRECIACIÓN.

Para las escalas digitales y algunas escalas con nonio, en las cuales es imposible distinguir menos del valor de la apreciación.

[pic 23]

En la escala anterior, la apreciación es 0,001 y es imposible medir menos que eso.

- IGUAL A LA MITAD DE LA APRECIACIÓN

Para la mayoría de las escalas analógicas y algunas escalas con nonio, en las cuales es posible distinguir hasta la mitad de la apreciación.