Medición y Cifras Significativas

En ciencia, medir no es solo obtener un número, sino determinar cuánta incertidumbre tiene ese número.

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1. Cifras Significativas (C.S.)

Las cifras significativas son los dígitos de una medición que se conocen con seguridad, más un último dígito que es estimado o incierto.

Reglas para identificar C.S.:

1. Cualquier dígito distinto de cero es significativo: 456 tiene 3 C.S.
2. Los ceros entre dígitos distintos de cero son significativos: 4006 tiene 4 C.S.
3. Los ceros a la izquierda NO son significativos: 0,0052 tiene solo 2 C.S. ($5$ y $2$).
4. Ceros a la derecha (después de la coma): Son significativos porque indican precisión. 4,50 tiene 3 C.S.

Operaciones Matemáticas:

• Suma y Resta: El resultado debe tener el mismo número de decimales que la medida con menos decimales.
• Multiplicación y División: El resultado debe tener el mismo número de cifras significativas que la medida con menos C.S.

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2. Herramientas de Medición Física

Los instrumentos se clasifican según la magnitud que miden. Cada uno tiene una resolución (la división más pequeña de su escala).

A. Para Magnitudes Mecánicas

• Calibre Mide longitudes pequeñas (exteriores, interiores y profundidades) con precisión de décimas o centésimas de milímetro.
• Micrómetro : Para medidas extremadamente precisas de espesores o diámetros.
• Dinamómetro: Mide fuerzas (o el peso) basándose en la Ley de Hooke.

B. Para Magnitudes Termodinámicas

• Termómetro: Mide la temperatura. Los hay de mercurio (por expansión térmica), digitales (por resistencia eléctrica) o infrarrojos (por radiación).
• Calorímetro: Mide la cantidad de calor absorbido o cedido por un cuerpo.

C. Para Magnitudes de Fluidos

• Barómetro: Mide la presión atmosférica. Fundamental en meteorología.

• Manómetro: Mide la presión de fluidos en recipientes cerrados (como el aire en una llanta).

• Caudalímetro: Mide el volumen de fluido que pasa por una tubería en un tiempo dado ($Q$).

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3. Errores en la Medición

Ninguna medida es perfecta. Existen dos tipos de errores:

1. Error Sistemático: Se debe a un defecto del instrumento o un error constante del observador (ej: una balanza mal calibrada). Afecta la exactitud.
2. Error Aleatorio: Se debe a variaciones impredecibles (ej: corrientes de aire al pesar). Afecta la precisión.

Diferencia Clave:

• Exactitud: Qué tan cerca está el valor medido del valor real.
• Precisión: Qué tan cerca están los valores medidos entre sí (repetitividad).

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Resumen de Instrumentos Clave

Magnitud	Instrumento	Unidad (SI)
Longitud	Calibrador / Cinta métrica	Metro ($m$)
Masa	Balanza / Báscula	Kilogramo ($kg$)
Presión	Barómetro / Manómetro	Pascal ($Pa$)
Temperatura	Termómetro	Kelvin ($K$) / Celsius ($°C$)
Tiempo	Cronómetro	Segundo ($s$)