Fundamentos de la Medición en Ingeniería y Diseño: Proceso y Conceptos Clave
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Proceso Fundamental de la Medición de Magnitudes
Descripción General de la Técnica
Dado un objeto físico o teórico, el proceso de medición se desarrolla en los siguientes pasos:
Selección de la Magnitud a Medir: Es crucial identificar la magnitud específica a cuantificar y descartar atributos irrelevantes. Para ello, es fundamental aplicar principios de conservación.
Definición de la Unidad de Medida: Se elige o construye un objeto de referencia que contenga una cantidad de la magnitud a medir, considerada como unidad.
Comparación y Cuantificación: Se compara la unidad de medida con la cantidad de magnitud del objeto a medir, ya sea por inspección visual o mediante un instrumento adecuado. La unidad se transporta de forma reiterada, registrando el número de veces que es necesaria para obtener la cantidad de magnitud deseada.
Registro del Resultado de la Medida: Si la cantidad de magnitud a medir equivale a un número exacto de unidades, o si el error cometido es despreciable, el resultado de la medición se expresa como el número natural obtenido, acompañado de la unidad de medida utilizada.
Determinación del Grado de Precisión: Si el error cometido no es despreciable, la unidad se subdivide en partes iguales y el proceso se repite con una de esas partes como nueva unidad para obtener un resultado más preciso.
El Principio de Sumabilidad en la Medición
Además, las técnicas de medición requieren la sumabilidad de las cantidades de magnitud, sin la cual el proceso no sería viable. Esto implica que si "a" es la medida de la cantidad de magnitud de un objeto A y "b" es la medida de la cantidad de magnitud de un objeto B, debe existir una forma de combinar los objetos A y B de tal manera que la cantidad de magnitud del objeto resultante (A y B juntos) sea "a + b". Este método de combinar objetos, que asegura que la medida de la magnitud del objeto resultante sea la suma de las medidas de las magnitudes de sus componentes, es el mismo que se emplea para acumular unidades hasta alcanzar una cantidad de magnitud aproximadamente igual a la que se desea medir.
Conceptos Fundamentales de la Medición
- Objeto Físico:
- El soporte material de la cantidad de magnitud a medir.
- Objeto Teórico:
- En algunas ocasiones, un objeto definido conceptualmente a partir de un objeto físico. Por ejemplo, al medir el peso de una piedra, el objeto es físico y tangible. Sin embargo, al medir la eslora de un barco, se mide la longitud de un segmento hipotético entre la proa y la popa; este segmento es un objeto teórico definido a partir del soporte físico del barco.
- Magnitud a Medir:
- La característica o cualidad del objeto susceptible de ser cuantificada.
- Cantidad de Magnitud:
- El grado o intensidad de magnitud que posee el objeto físico o teórico considerado.
- Unidad de Medida:
- La cantidad de magnitud a la que se le asigna el valor de 1.
- Objeto Soporte de la Unidad de Medida:
- El objeto físico que materializa o representa la unidad de medida.
- Instrumento de Medida:
- Herramienta o dispositivo necesario para comparar la unidad de medida con la cantidad de magnitud que se desea medir.
- Medición o Técnica de Medir:
- El conjunto de acciones o el proceso llevado a cabo para obtener la medida de una cantidad de magnitud.
- Medida de la Cantidad de Magnitud:
- El resultado del proceso de medición, expresado por un número y una referencia a la unidad de medida empleada.