Laboratorio de fisica 1(ByG) 

Guia 1: Medición de magnitudes aleatorias

Autores: Moreyra Veronica, Pedrosa Mara.
Resumen
Con el objetivo de  familiarizarse con las mediciones de magnitudes aleatorias y estimar su incertidumbre, se realizaron dos experiencias: en la primera se midió el tiempo de reacción de un individuo y en la segunda se midió el periodo de un artefacto que emite pulsos de luz.  Los resultados obtenidos fueron: Treacción= 0,24 seg  ±  0,10 seg para la primera expericia y    Tperiodo= 1,46 ± 0,26 seg  para la segunda experiencia con 100 datos.  A partir de estos resultados pudimos observar que hay diferentes fuentes de errores que pueden estar asociados a un instrumento o al observador. Ademas corroboramos que al aumentar el número de mediciones, disminuye la incertidumbre asociada.
Introducción
Esta experiencia brinda la capacidad de familiarizarse con mediciones y análisis estadísticos de magnitudes aleatorias. 
Una magnitud física es un atributo de un cuerpo, un fenómeno o una sustancia, que puede determinarse  cuantitativamente, es decir, es un atributo susceptible de ser medido.
Cuando cuantificamos muchas veces una misma magnitud y los valores que obtenemos son distintos, estamos trabajando con magnitudes aleatorias. Estas mediciones a su vez están asociadas a distintos tipos de errores, como lo son los errores asociados a los instrumentos utilizados y los errores asociados al observador. En algunos experimentos, el tiempo de reacción del observador (el intervalo que transcurre desde que recibe el estimulo hasta que da la respuesta motora) puede afectar el resultado de la medición. El tiempo de reacción depende de muchos factores como: del tipo de estimulo, del estrés del observador, entre otros.
Para estimar los errores asociados a las mediciones que tomamos vamos a obtener a partir del programa Origin los valores de la media, la moda y la mediana, del tiempo de reacción y del período del farol. En una campana gaussiana ideal los tres valores coinciden. La media "X" es el valor promedio de las mediciones que se obtiene a partir de dividir la sumatoria de los datos por el numero total de datos (1). La moda es el valor más frecuente y la mediana  el valor que corresponde a la mitad de los datos(estos ultimos  los obtenemos del programa Origin).
(1) X = \(\Sigma\) \(\frac{_{Xi}}{n}\) ,donde xi son los valores del tiempo de reacción medidos y n es el numero de datos total.
Una vez obtenido el valor medio, se calculó el error "E" de la media, que se obtiene a partir  del error instrumental (Ei, es la minima discrepancia del instrumento con el que medimos), del error estándar (Es) y del error del observador E0 . Éste último es 0, ya que se mantiene el observador en las dos experiencias y el tiempo de reacción va a estar asociado al error de dicho observador, entonces el tiempo de reacción es el error de la media del período del faro . La fórmula de E que relaciona los errores es la siguiente (2):
(2) E =\(\sqrt{E_i^2+E_s^2\ +\ E_0^2}\)