LA TEORIA DEL ERROR

LA TEORÍA DEL ERROR

Los conceptos de magnitud física, unidades y medida se han estudiado en la primera lección de Fundamentos Físicos de la Informática y, como complemento, en este capítulo se pretende aprender a estimar los posibles errores en las medidas, así como la propagación de estos errores a través de los cálculos a los resultados, a expresar los resultados y a analizarlos. Dado que los contenidos de esta asignatura son fundamentalmente electricidad y magnetismo, en este curso haremos más hincapié en las medidas de magnitudes eléctricas. 

En función de la naturaleza del error podemos definir dos tipos de error:

• Errores sistemáticos: Son debidos a problemas en el funcionamiento de los aparatos de medida o al hecho de que al introducir el aparato de medida en el sistema, éste se altera y se modifica, por lo tanto, la magnitud que deseamos medir cambia su valor. Normalmente actúan en el mismo sentido.
• Errores accidentales: Son debidos a causas imponderables que alteran aleatoria mente las medidas. Al producirse aleatoria mente las medidas se distribuyen alrededor del valor real, por lo que un tratamiento estadístico permite estimar su valor.

A la hora de expresar una medida siempre se ha de indicar el valor observado junto con su error y la/s unidad/es correspondiente/s. Podemos decir que el valor verdadero de la medida se encuentra con una alta probabilidad en un intervalo cuyos límites son la estimación de la medida más/menos el error estimado.

ECUACION DIMENSIONAL

ECUACIÓN DIMENSIONAL

Son aquellas igualdades donde se establecen de modo convencional magnitudes físicas fundamentales, estas son las del sistema internacional (S.I) de unidades:

También llamado El análisis dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en forma de variables independientes. 

Problema resuelto

• La velocidad (V) de caída de un objeto en función del tiempo (t), está dada por la ecuación: V=A+2Bt 
Deduce las dimensiones de A y B.

Solución:

• Escribimos la ecuación dimensional de la fórmula física, aplicando el principio de homogeneidad: [V] = [A] = [2] [B] [t]2.
 Reemplazamos las dimensiones de la velocidad y del tiempo. Los números son adimensionales y por lo tanto se reemplazan por la unidad3. Resolvemos y obtenemos las dimensiones de A y B. La dimensión de A corresponde a la velocidad y la dimensión de B a la aceleración.

DESPEJE DE FORMULAS

DESPEJE DE FORMULAS

Expresan de forma breve una ley o un principio general, esto es sin tantas palabras que tengamos que interpretar. Es más fácil decir F=m.a que: la fuerza aplicada es directamente proporcional a la masa de cuerpo multiplicada por la aceleración que este adquiere por motivo de la fuerza aplicada.

A partir de la fórmula que te sirve para calcular el valor de una cierta magnitud, se pueden obtener mediante despejes matemáticos nuevas fórmulas que te permitan calcular el valor de las otras magnitudes que se encuentran en esa fórmula inicial. 

Por ejemplo, a partir de la fórmula que te permite calcular la rapidez promedio de un cuerpo:

EJERCICIO:

Despejar a en 

SOLUCIÓN

MOVIMIENTO

MOVIMIENTO

El estudio del movimiento se puede realizar a través de la cinemática o a través de la dinámica. En función de la elección del sistema de referencia quedaran definidas las ecuaciones del movimiento, ecuaciones que determinarán la posición, la velocidad y la aceleración del cuerpo en cada instante de tiempo. Todo movimiento puede representarse y estudiarse mediante gráficas

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Es cuando un móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.

Características:

 La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad o rapidez por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.

 De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza externa que actúe sobre el cuerpo, dado que las fuerzas actuales están en equilibrio, por lo cual su estado es de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme

Ecuaciones del movimiento

Sabemos que la velocidad   es constante; esto significa que no existe aceleración.

La posición  en cualquier instante viene dada por 

Para una posición inicial   y un tiempo inicial , ambos distintos de cero, la posición para cualquier tiempo está dada por

DESCOMPOSICION DE VECTORES

DESCOMPOSICIÓN DE VECTORES

Para poder operar analíticamente con vectores (por ejemplo hacer sumas y restas) es apropiado previamente hacer una descomposición, en componentes paralelas a los ejes de un sistema de referencia.

Y también deberás admitir que: sen α = Ay / A cos α = Ax / A tg α = Ay / Ax

El broche de oro. Si para cada eje hubiéramos definido previamente un versor, entonces podríamos expresar lal vector A de esta manera: A = 7 î + 2 ĵ donde î y ĵ son los nombres habituales que reciben los versores de eje x e y respectivamente.

MÉTODO DEL TRIANGULO

Método De Triangulo

 Determina la resultante de dos fuerzas concurrentes, consistente en desplazar una de ellas hasta que su punto de aplicación coincida con el extremo de la otra y completar el triángulo con el vector que resulta ser la suma vectorial de ambas fuerzas iniciales.

En este método, los vectores se deben trasladar (sin cambiarle sus propiedades) de tal forma que la "cabeza" del uno se conecte con la "cola" del otro (el orden no interesa, pues la suma es conmutativa). El vector resultante se representa por la "flecha" que une la "cola" que queda libre con la "cabeza" que también está libre (es decir se cierra un triángulo con un "choque de cabezas”. En la figura 1 se ilustra el método.

 

Tendremos que aprenderlo a realizar analíticamente. Para ello se deben utilizar los teoremas del seno y del coseno y si es un triángulo rectángulo se utilizará el teorema de Pitágoras.

+ el caso de la figura 1 las relaciones posibles entre los lados de ese triángulo son las siguientes:

Ejemplo:

Supongamos que en dicha figura los vectores sean la magnitud fuerza. Asumamos además que el ángulo entre los vectores sumandos ( el rojo y el azul) es igual a 60.0º y que sus módulos son respectivamente 100 dinas (rojo) y 90.0 dinas (azul). Deseamos calcular el vector resultante.

Para ello empleemos la relación:

u dirección sería: