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este documento se basa de una practica de laboratorio donde el tema principal es medicion e incertidumbre, esto se hizo con unas monedas, y agua y otros materiales etc.
Tipo: Ejercicios
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¡No te pierdas las partes importantes!
Al realizar una medición existe incertidumbre, donde el rango de error de la medición depende de la incertidumbre del equipo. La incertidumbre de la medición de diferentes objetos por parte de un grupo de personas se demuestra a través de esta práctica en el Laboratorio de Aguas de la Universidad de la Paz UNIPAZ. A partir de estas medidas se obtendrán diferentes cálculos, como por ejemplo medidas de densidad, ya que los elementos utilizados para el pesaje se utilizarán para encontrar soluciones en ellos o quedar completamente vacíos. OBJETIVOS:
Paso I: especificar el mensurando y establecer el modelo matemático. Esto consiste en escribir un enunciado claro de lo que está midiendo, incluyendo la relación entre el mensurando (variable que se mide) y las magnitudes de entrada (magnitudes medias, constantes, etc.). El paso siguiente es representar esta relación como una función: Paso 2: identificar las fuentes de incertidumbre. En nuestro laboratorio estas son asociadas a la repetibilidad de las mediciones y las obtenidas por las especificaciones de exactitud y de resolución del instrumento de medida usado. Concluida la identificación de las fuentes de incertidumbre, debe evaluar la incertidumbre evaluada para ser combinadas. Se sugiere para esta práctica consultar a profundidad los métodos de evaluación tipo A y tipo B). El método tipo A: se basa en una incertidumbre estándar de una serie de observaciones (medidas). Esta se estima basándose en mediciones repetidas obtenidas del mismo proceso de medición. El método tipo B: evalúa la incertidumbre estándar por otros medios diferentes al análisis estadístico de una serie de observaciones (mediciones). Esta incertidumbre estándar es obtenida a partir de información preexistente como en los siguientes casos: Por especificaciones: estas son dadas por el fabricante del equipo, pero en la mayoría de experimentos sólo se tendrá acceso a la tolerancia dada por el instrumento, la cual obtiene según: Por resolución: asociada a la resolución del instrumento de medición. Esta información contiene la porción menos significativa de la indicación del instrumento. En equipos análogos se obtiene según: Para equipos digitales:
Paso 3: calcular la incertidumbre estándar combinada. Esto se obtiene por una ecuación que relacione los errores tipo A y tipo B. Paso 4: calcular la incertidumbre expandida. Este cálculo se obtiene al multiplicar la incertidumbre estándar combinada por un factor k (factor de cobertura). El valor k se puede suponer como k=2 para representar un intervalo de confianza del 95% o se puede tomar k=3 para un intervalo de confianza del 99%. Finalizado el proceso se debe expresar el resultado de la medición realizada teniendo en cuenta el valor real que generalmente el promedio y más o menos la incertidumbre expandida. EQUIPOS Balanza de triple brazo: La balanza de triple brazo es una balanza la cual se usa tanto para fines investigativos como de docencia. Esta balanza consta de un solo platillo, tres brazos en los cuales se encuentran las pesas. Tiene una línea de equilibrio la cual está en 0, los brazos deben marcar esta línea en caso de que no tengan ningún elemento en el platillo, si los brazos se llegan a encontrar por encima o por debajo de esta línea se deberá equilibrar usando el tornillo de ajuste el cual se encuentra debajo del platillo. En el platillo, se posicionará el elemento a pesar. Luego de mover los brazos ya sea hacia arriba o hacia abajo quedando fuera del punto de equilibrio, se moverán las pesas para lograr ajustar el peso del elemento. Balanza analítica electrónica: Es un tipo de balanza la cual consta de puertas retráctiles de vidrio, un plato dentro de ella y un panel de control en el cual se encuentra el botón de encendido, el botón de tara o cero y un panel de lectura digital. Este equipo cumple la misma función que una balanza normal, con la diferencia que da una medida de peso más exacta y es más rápida de usar. Esta balanza cuenta con una incertidumbre de 0,001g. Para el uso correcto de este tipo de balanza primero se debe conectar y esperar a que realice un ajuste automático para comenzar a usarla, en ella no se puede poner un elemento que supere su peso límite ni algún elemento el cual su superficie se encuentre húmeda porque la balanza podría sufrir un daño grave.
El laboratorio cuenta con balanza analítica y balanza de brazos, debe utilizar las dos balanzas y reportar la medida con su incertidumbre. De tal manera tendrá un análisis para balanza I y balanza II. Recuerde diseñar la tabla para toma de datos Parte II. Calculo densidad del agua La actividad dos consiste en determinar la densidad del agua a las condiciones ambientales del laboratorio utilizando como instrumentos: A. Picnómetro B. Probeta El estudiante debe consultar las metodologías para determinar densidades. En el laboratorio medirá la masa de la solución y el volumen de la misma. Esta actividad la realizará por cada integrante del grupo de tal forma que tenga datos para realizar el procedimiento estadístico y poder reportar la incertidumbre de su medición. Una vez conocido el volumen del picnómetro con precisión, podemos determinar la densidad de un líquido como el cociente entre la masa del líquido problema y el volumen del picnómetro. Debe tomar la masa del picnómetro vacío y seco, y después la masa del picnómetro con el líquido. Tenga en cuenta: Llenar el picnómetro con agua destilada hasta muy cerca del borde, colocar el tapón dejando que entre sin apretar, debe salir líquido por la parte superior del tapón, presionar el tapón sin tocar la parte superior para ajustarlo. Secar perfectamente el picnómetro cuidando de no dejar pelos o fibras pegadas, por la parte superior se pasará un paño ligeramente húmedo una sola vez para evitar retirar humedad por capilaridad. RESULTADOS PARTE 1 Resultados con la balanza de brazo:
Resultados con la balanza analítica: PARTE 2 Resultados con el picnómetro en la balanza de brazo: Densidad del líquido(agua):
Densidad del líquido(agua): Resultados con la probeta en la balanza analítica: Densidad del líquido(agua):
La aplicación inmediata de la incertidumbre expandida es disponer del valor del mensurando expresado como un intervalo de valores probables. Esto aporta mayor información para el usuario en la toma de una decisión razonable, sobre la aceptación o rechazo de un resultado al comparar con valores de referencia o la especificación en caso de un producto. Como se ha expresado en las situaciones expuestas, es una necesidad conocer y aplicar en los laboratorios de ensayos la estimación de la incertidumbre, su empleo cotidiano dependerá de las necesidades del propio laboratorio para cumplir requisitos regulatorios, exigencias de los clientes, así como la intención del laboratorio de ofrecer mayor información sobre el resultado analítico. La nueva y antigua moneda de 500 consta de dos partes: la corona y el núcleo, ambos hechos de cobre y níquel, excepto que también se encontró aluminio en el núcleo, y en la corona, el aluminio fue reemplazado por zinc. BIBLIOGRAFIA
