02 física - metrología

Física | Prof. Jorge Arturo Tokunaga Pérez | 2013-09-25 | Diapositiva 1

Unidad 2. Conceptos Básicos de Metrología

PROFESOR: JORGE ARTURO TOKUNAGA PÉREZ

Física | Prof. Jorge Arturo Tokunaga Pérez | 5/19/13 | Diapositiva 2

Objetivo

El estudio de la metrología permitirá al estudiante

tener los conocimientos básicos necesarios que le

permiten el acceso a los sistemas de medición y

control de las variables de proceso.


Temario

• La importancia de la medición en Física

• Unidad fundamental y unidad derivada

• Sistemas de Unidades

• Métodos de Medición

• Errores

• Conversión de Unidades


La importancia de la medición en Física

¿Por qué medimos?

¿El tamaño importa?

¿Sistemas de Medición?


IMAGINA

Maneja a lo largo de esa calle durante un rato y gira a la derecha en uno de los semáforos. Luego sigue derecho

durante dos canciones.

Bate algunos huevos, agregue un poco de azúcar, algo de mantequilla y una

buena cantidad de harina y hornéelo un rato en un horno bastante caliente.

El banco que te envía un recibo que dice: aún tiene dinero en su cuenta.


Conceptos

• Medir: Procedimiento mediante el cual se puede conocer

la magnitud de un objeto comparándolo con otro de la

misma especie que le sirve de base o patrón.

• Magnitud: Es toda propiedad de los cuerpos que se

puede medir. Por ejemplo: temperatura, velocidad, masa,

peso, etc.

• Unidades estándar: aquellas que se aceptan de manera

oficial.


Antigüedad

Zancada:

Los soldados de la antigua Roma

calculaban sus marchas, cada uno con

su alcance de un paso doble, cerca de

cinco pies (un metro y medio). Hoy una

zancada es el equivalente a un paso o,

aproximadamente, 90 centímetros.

Codo:

En el antiguo Egipto, un codo era la

medida calculada de la distancia entre

el hueso del codo y las puntas de los

dedos. Correspondía a 45

centímetros.

Palmo:

Es la medida que se obtiene con una

mano enteramente abierta (alrededor

de 22 centímetros)


Sistemas de Medición


Unidad fundamental y unidad derivada

¿Qué es una unidad fundamental?

¿Qué es una unidad derivada?


Sistema Internacional

Magnitud física

básica

Símbolo

dimensional Unidad básica

Símbolo de la

unidad

Longitud L metro m

Tiempo T segundo s

Masa M kilogramo kg

Intensidad de

corriente

eléctrica I amperio A

Temperatura Θ kelvin K

Cantidad de

sustancia N mol mol

Intensidad

luminosa J candela cd


Prefijos 10n Prefijo Símbolo Equivalencia decimal

24 yotta Y 1 000 000 000 000 000 000 000 000

21 zetta Z 1 000 000 000 000 000 000 000

18 exa E 1 000 000 000 000 000 000

15 peta P 1 000 000 000 000 000

12 tera T 1 000 000 000 000

9 giga G 1 000 000 000

6 mega M 1 000 000

3 kilo k 1 000

-3 mili m 0,001

-6 micro µ 0,000 001

-9 nano n 0,000 000 001

-12 pico p 0,000 000 000 001

-15 femto f 0,000 000 000 000 001

-18 atto a 0,000 000 000 000 000 001

-21 zepto z 0,000 000 000 000 000 000 001

-24 yocto y 0,000 000 000 000 000 000 000 001


Unidades Derivadas

Magnitud física

Nombre de la unidad

Símbolo de la unidad

Expresada en unidades derivadas

Expresada en

unidades básicas

Frecuencia Hertz Hz s-1

Fuerza Newton N m·kg·s-2

Presión Pascal Pa N·m-2 m-1·kg·s-2

Trabajo Joule J N·m m2·kg·s-2

Potencia Watts W J·s-1 m2·kg·s-3

Carga eléctrica Coulomb C A·s

Potencial eléctrico

Volt V J·C-1 m2·kg·s-3·A-

1

Resistencia eléctrica

Ohm Ω V·A-1 m2·kg·s-3·A-

2

Capacitancia eléctrica

Faradio F C·V-1 m-2·kg-

1·s4·A2

Magnitud física

Nombre de la unidad

Símbolo de la unidad

Expresada en unidades

derivadas

Expresada en unidades

básicas

Densidad de flujo

magnético Tesla T V·s·m-2 kg·s-2·A-1

Flujo magnético

Weber Wb V·s m2·kg·s-2·A-1

Ángulo plano Radián rad m·m-1

Área Metro

cuadrado m2 m2

Volumen Metro cúbico

m3 m3

Velocidad m·s-1

Velocidad angular

rad·s-1 s-1

Aceleración m·s-2

Momento de fuerza

N·m m2·kg·s-2


Métodos de Medición


Medición Directa

Se obtiene con

un instrumento de

medida que compara la

variable a medir con un

patrón.


Medición ESTADíSTICA

Son aquellas que al efectuar

una serie de comparaciones

entre la misma variable y el

aparato de medida empleado,

se obtienen distintos

resultados cada vez.

Ejemplo: Determinar la edad

de los alumnos de los salones

de UNITEC.


Medición INDirecta

Medición indirecta es

aquella en la que una

magnitud buscada se

estima midiendo una o más

magnitudes diferentes, y se

calcula la magnitud

buscada mediante cálculo

a partir de la magnitud o

magnitudes directamente

medidas.


Ejemplos


Errores


Clases de Errores

Clases de error:

1. Errores sistemáticos:

• Defecto del instrumento de

medición

• Error de paralaje (incorrecta

postura del observador)

• Mal calibración del aparato

• Error de escala debido al rango

de precisión del instrumento

empleado

2. Errores circunstanciales o

aleatorios: se deben a los efectos

provocados por las variaciones de

presión, humedad y temperatura del

medio ambiente

Tipos de errores

• Error absoluto: diferencia

entre la medición y el valor

promedio.

• Error relativo: cociente entre

el error absoluto y el valor

promedio.

• Error porcentual: error

relativo multiplicado por 100,

(porcentaje)


Conversión de Unidades


Ejercicos

a)8m = _____cm

b)25cm = _____m

c)0.5L =_____cm3

d)9 km = _______m

e)40mm= _____cm

f) 10dm3= _____L

g)300𝑚

𝑠 = _____

𝑘𝑚

ℎ

h)3m2 = _____cm2

i) 200cm2 = ______ m2

j) 18m3 = _____ cm3


Entregable 03

A. Resuelva los ejercicios propuestos,

a) 10 m = ______ cm

b) 3 m = ______ dm

c) .0025m = _____mm

d) 3 L =_____cm3

e) 2000cm3=_____L

f) 9 km =

_______m

g) 12ha=_____m2

h) 3x10-4km=_____cm

i) 4x103mm= _____m

j) 12dm3= _____L

k) 9.35L=_____ dm3

l) 100𝑚

𝑠 = _____

𝑘𝑚

ℎ

m) 360𝑘𝑚

ℎ = _____

𝑚

𝑠

n) 3m2 = _____cm2

o) 200cm2 = ______ m2

p) 108m3 = _____ cm3

q) 5000cm3 = _____ m3

r) 8.5pm = _____ nm

s) 0.03Mm = _____km

t) 150𝑘𝑚

ℎ =_____

𝑚𝑖

ℎ

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