martes, 17 de octubre de 2017

Sistema internacional de Unidades.La medida.Errores relativos y absolutos.



El Sistema Internacional de Unidades 
Se llaman magnitudes a las propiedades de la materia que se pueden medir de una manera objetiva.
Para medir hay que comparar la propiedad que se quiere medir con otra denominada unidad.
Por ejemplo, medir la longitud de un cordel, supone conocer cuántas unidades de longitud (metros) tiene dicho cordel.
Siete magnitudes físicas, solas o combinadas, son suficientes, para expresar las propiedades de la materia más habituales. Se llamanmagnitudes fundamentales.
El Sistema Internacional de Unidades es un acuerdo internacional, por el que se establece cuáles son las unidades de las magnitudes fundamentales.
Magnitudes fundamentales
Unidades
NombreSímbolo
Longitudmetro
m
Masakilogramo
kg
Tiemposegundo
s
Intensidad de corriente eléctricaamperio
A
Temperaturakelvin
K
Cantidad de sustanciamol
mol
Intensidad luminosacandela
cd
El Sistema Internacional de Unidades 
Hay magnitudes que pueden expresarse como una combinación de la magnitudes fundamentales:
  • una superficie es una longitud al cuadrado
  • una velocidad es una longitud entre un tiempo
Estas magnitudes se llaman magnitudes derivadas y las unidades en las que se miden, se llaman unidades derivadas.
En la tabla adjunta puedes ver algunas de las más utilizadas en física. 




La medida
Magnitudes derivadas
Unidades
NombreSímbolo
Superficiesin nombre especial
2
Volumensin nombre especial
3
Velocidadsin nombre especial
m/s
Aceleraciónsin nombre especial
m/s 2
Fuerzanewton
N
Energíajulio
J
Carga eléctricaculombio
C
Resistencia eléctricaohmio
W


Múltiplos y submúltiplos
En muchas ocasiones, y dado que carece de sentido expresar el resultado de una medida en la unidad correspondiente del Sistema Internacional, se recurre al empleo de múltiplos y submúltiplos.
No tendría mucho sentido expresar la distancia entre la Tierra y la Luna en metros, ni tampoco sería adecuado utilizar esta unidad para medir el grosor de un cabello.
La tabla adjunta contiene los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional de Unidades.
Puesto que hay medidas tan grandes y tan pequeñas, para facilitar los cálculos, las medidas suelen expresarse mediante lo que se conoce como notación científica.


Notación científica
MúltiplosSubmúltiplos

Factor

Prefijo

Símbolo

Factor

Prefijo

Símbolo
1018
exa
E
10-18
atto
a
1015
peta
P
10-15
femto
f
1012
tera
T
10-12
pico
p
109
giga
G
10-9
nano
n
106
mega
M
10-6
micro
μ
103
kilo
k
10-3
mili
m
102
hecto
h
10-2
centi
c
101
deca
da10-1
deci
d

Se llama precisión de un instrumento de medida a la variación más pequeña que dicho instrumento puede apreciar.

Exactitud: un instrumento de medida es tanto más exacto cuanto más se acerquen sus medidas al valor real.
Rango de un instrumento de medida es el intervalo entre el valor mínimo y máximo que puede medir dicho instrumento.
Fidelidad: un instrumento de medida es tanto más fiel cuanto al realizar varias veces una medida, se produzcan los mismos resultados.


Errores en la medida

Error absoluto
El error absoluto de una medida es la diferencia entre el valor real de una magnitud y el valor que se ha medido.
Se llama imprecisión absoluta  la media de los errores absolutos tomados todos con signos positivos. 

Error relativo

El error relativo de una medida es elcociente entre el error absoluto de la medida y el valor real de ésta.
El error relativo suele expresarse en %.
El cálculo del error relativo en un proceso de medida nos aporta más información que el simple cálculo del error absoluto. Imagina que el error al medir el lado de un azulejo ha sido 2 mm y el error al medir la longitud de una habitación ha sido también 2mm.
Aunque el error absoluto en ambas medidas es el mismo, la medida de la cocina es mucho mejor que la del azulejo, ya que la medida era mucho mayor.



Cifras significativas
Se denominan cifras significativas a todos aquellos dígitos de un número que se conocen con seguridad (o de los que existe una cierta probabilidad).

Cuando el cero aparece a la izquierda de la coma decimal, no se considera cifra significativa. Tampoco si aparece tras la coma, si delante no tiene algún número distinto de cero.
En la medida expresada como 4,563 m, si conocemos con seguridad hasta la 4ª cifra. Nos da idea de que el instrumento con que se ha medido esta longitud puede apreciar hasta los milímetros. Esta medida tiene cuatro cifras significativas.



Recuerda lo más importante
El trabajo científicoLos científicos tratan de conocer mejor el mundo que nos rodea. Movidos por su curiosidad se hacen preguntas y tratan de responderlas. No puede hablarse de un único método que los científicos utilicen en su trabajo, aunque sí realizan muchas tareas comunes que a veces se han denominado "método científico".
Los científicos observan, buscan regularidades, hacen hipótesis acerca de lo que está ocurriendo, diseñan experimentos, descubren relaciones entre las variables que investigan, las organizan en torno a teorías y dan a conocer lo que han descubierto.

Análisis de datosLos experimentos proporcionan datos que necesitan analizarse. La recogida de los datos se hace en tablas, donde se organizan los diferentes valores de las variables estudiadas. La interpretación de gráficas sirve a los científicos para entender mejor la tablas de valores y responder a las preguntas previas que se hicieron.
Se han estudiado tres tipos de relaciones entre variables cuya interpretación gráfica es sencilla. Las relaciones de proporcionalidad directainversa y cuadrática directa, cuyas representaciones gráficas son una recta, una hipérbola y una parábola.
La medidaMedir es comparar. Las propiedades que se miden en el ámbito científico se llaman magnitudes que se miden expresando su resultado en unidades. El Sistema Internacional de Unidades es un acuerdo entre estados, donde se decide con qué comparar. 

Puesto que las medidas tienen un rango de posibilidades enormes, habitualmente se utilizan múltiplos y submúltiplos de ellas. La notación científica es la forma habitual de expresar la medida de magnitudes.

Cuando se mide, hay que considerar qué características tiene el instrumento de medida. Los instrumentos pueden ser analógicos o digitales y entre sus características están su precisión, fidelidad, exactitud y rango
.

Errores en la medidaEn cualquier proceso de medida se cometen errores.
La forma de disminuir los errores es realizar muchas medidas y estimar cuál sería el valor que más se aproxima al "real". Se habla de Incertidumbre absoluta y de error relativo, para hacernos una idea 
                                                                                        
                                                                                                   Ver todo lo publicado AQUÍ

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