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TRATAMIENTO DE DATOS AJUSTES POR MÍNIMOS CUADRADOS. APLICACIÓN AL LABORATORIO DE FÍSICA. Antonio J. Barbero. Departamento Física Aplicada. ETS Agrónomos UCLM. y. x. MÉTODO DE MÍNIMOS CUADRADOS. MÍNIMOS CUADRADOS (Ajuste lineal). (Ajuste lineal). ( x i , y i ). y i -a-b x i. y =a+b x.
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TRATAMIENTO DE DATOS AJUSTES POR MÍNIMOS CUADRADOS APLICACIÓN AL LABORATORIO DE FÍSICA Antonio J. Barbero Departamento Física Aplicada ETS Agrónomos UCLM
y x MÉTODO DE MÍNIMOS CUADRADOS
MÍNIMOS CUADRADOS (Ajuste lineal) (Ajuste lineal) (xi,yi) yi -a-b xi y=a+bx CRITERIO: Minimizar S
MÍNIMOS CUADRADOS (Ajuste lineal) DESVIACIONES (ERRORES EN LOS DATOS) Coeficiente de correlación
EJEMPLO 2. DISMINUCIÓN DIÁMETRO POR TRACCIÓN Muestra de hilo de cobre sometida a tracción. Deformación permanente
EJEMPLO 3. DESCARGA DE UN CONDENSADOR Linealización
s s’ F’ y y’ F f f ’ Aumento lateral Potencia lente (Si f ’ en metros, P en dioptrías) EJEMPLO 4. LENTES. FÓRMULA DE GAUSS FORMACIÓN DE IMAGEN. LENTE CONVERGENTE ECUACIÓN DE GAUSS
EJEMPLO 4. LENTES. FÓRMULA DE GAUSS Datos de alumnos
EJEMPLO 5. AJUSTE FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA Ley de Malus I = I0 cos2
EJEMPLO 5. AJUSTE FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA (º) I (lux) m1 = (5.6±1.0) lux m2 = (204.9±1.8) lux r = 0.99924 m3 = (31.2±0.3) º I = m1 + m2 cos2(+m3)
EJEMPLO 5. AJUSTE FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA m1 = (5.6±1.0) lux m2 = (204.9±1.8) lux r = 0.99924 m3 = (31.2±0.3) º
EJEMPLO 6. AJUSTE LOGARÍTMICO DOBLE CALIBRADO DE UNA LDR Empleo de la ley de Malus para variar la intensidad incidente I = I0 cos2
Luxómetro / LDR Óhmetro Láser polarizado Polarizador lineal sobre soporte giratorio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL DE CALIBRADO Ley de Malus I = I0 cos2 1º) Medidas de iluminación de 0º a 90º (luxómetro) 2º) Medidas de resistencia de 90º a 0º (óhmetro)
EJEMPLO 6. AJUSTE LOGARÍTMICO DOBLE CALIBRADO DE UNA LDR
EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN -24 -12 24 0 36 48 x q D 2b
= 2.46 = 1.43 = -2.46 = -1.43 = 0 = - = -3 = -2 = = 2 = 3 EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN
EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN AJUSTE POR MÍNIMOS CUADRADOS DE LOS PUNTOS EXPERIMENTALES: Medidas tomadas usando un sistema de desplazamiento y un sensor luminoso
Calibrado previo para obtener la iluminación en función de la resistencia óhmica EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN LDR Light Dependent Resistence R en k
mmc mmc v mm k lux v mm k lux Centrado EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN mmc = mm - corrección de centrado
Ajuste polinómico Representación y ajuste Obtención de la corrección de centrado EJEMPLO 7. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN
= (632.80.1)·10-6 mm D = (285010) mm EJEMPLO 6. DETERMINACIÓN DE LA ANCHURA DE UNA RENDIJA POR MEDIDAS DE INTENSIDAD EN SU FIGURA DE DIFRACCIÓN m1 = (3.50.5) lux m2 = (263.40.7) lux Parámetros del ajuste: m3 = (0.3380.001) mm-1 (Exceso decimales) Valor aceptado: