Física Biomédica (plan 2015) 2018-2

Segundo Semestre, Medición y Análisis en la Física Experimental

Presentación del curso de medición y análisis de la física experimental

Las primeras clases se impartirán en el Laboratorio de Física General 1, ubicado en la planta baja del edificio de física, aún lado de los laboratorios de mecánica.

De acuerdo con el plan de estudios que pueden encontrar en la página de la facultad [1], el objetivo general el curso es: Identificar aspectos relevantes para medir y cuantificar un fenómeno físico. Para que logren cumplir con el objetivo del curso se les dará a todos juntos una breve introducción de dos clases sobre los conceptos básicos de la medición y el análisis de datos. A continuación se presenta el temario de lo que se enseñará en estas clases.

Temario

Medición.

· Qué es una medición, porque se mide, confianza, reproducibilidad, habilidades personales, protocolos y normas de medición.

· Medición como una variable discreta.

Aclaración de algunos términos:

· Precisión y exactitud.

· Error e incertidumbre.

· Intervalo y rango.

Error.

· Error humano.

· Fuentes de Error.

§ Error Aleatorio.

§ Error sistemático.

§ Paralaje.

§ Sesgo.

Tipo de Mediciones.

· Repetibles.

· Aleatorias.

Incertidumbre.

· Naturaleza de las incertidumbres.

· Fuentes de incertidumbre.

· Propagación de la incertidumbre.

· Propagación de incertidumbre en funciones trascendentales (seno, coseno, tangente, exponencial, etc.).

· Incertidumbre relativa y porcentual.

Manejo de las cifras.

· Criterios de redondeo.

· Cifras significativas.

· Cifras significativas la realizar operaciones.

Parámetros de tendencia central.

· Tamaño de muestra.

· Muestra representativa.

· Media o promedio, su significado y validez.

· Moda.

· Mediana.

Parámetros de dispersión.

· Varianza (𝞼) y su significado.

· Square of the Pearson product moment correlation coefficient (R²) y su significado.

Instrumentos de medición.

· Tiempo de respuesta.

· Sensibilidad.

· Resolución.

Planeación de experimentos (determinación del error esperado)

· Elección de los instrumentos

· Elección de las variables, control del entorno.

Distribución del error.

· Curvas de distribución.

· Histograma.

· Muestras representativas.

Presentación de Datos

· Gráficas de dispersión.

· Gráficas de barras.

· Barras de error.

Ajustes lineales.

· Mínimos cuadrados.

· Mínimos cuadrados ponderados.

· Cambios de variable.

Ajustes a órdenes superiores.

· Tamaño de muestra.

· Softwares especializados.

Referencias:

1 http://www.fciencias.unam.mx/licenciatura/asignaturas/2016/1234.

2 Baird, D. (1962). Experimentation. An introduction to measurement theory and experiment design (1st ed.). Prentice-Hall: Englewood Cliffs.

3 Spiegel, M., Lindstrom, D., Gómez Castillo, R., & Hano Roa, M. (2009). Estadística (1st ed.). México: McGraw-Hill.

4 Squires, G. (2001). Practical physics (1st ed.). Cambridge: Cambridge University Press.

5 Taylor, J. (1997). An introduction to error analysis (1st ed.). Sausalito, Calif.: University Science Books.

6 Taylor, John R. Introducción al análisis de errores: el estudio de las incertidumbres en las mediciones físicas. Traducción de la 2ª. Edición. Ed. Reverté, Barcelona, 2014.

7 Rabinovich, Semyon G. Measurement errors and uncertainties: theory and practice. 3th edition. Springer, New York, 2005

8 Ifan G. Hughes, Thomas P.A. Hase. Measurements and their uncertainties: a practical guide to modern error analysis. Ed. Oxford University Press, Oxford, 2010

9 Drosg, Manfred. Dealing with uncertainties: a guide to error analysis. 2 th. Edition, Springer Link. Springer, Dordrecht, 2009

10 Bevington, P. R.; Robinson, D. K.; Data reduction and error analysis for the physical sciences. Tercera edición. McGraw–Hill, 2003.

11 Miranda Martin del Campo J., Evaluación de la incertidumbre en datos experimentales. Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Física. Departamento de Física Experimental, 2000, en http://fquim.unam.mx/amyd/archivero/eval_incert_6905.pdf