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Mg. L. Valverde SESIÓN 01 : TEORÍA DE ERRORES OBJETIVOS: Objetivo general • Conocer y comprender correctamente la toma de lecturas con equipos topográficos y obtener el criterio para desarrollar trabajos de precisión. Objetivos específicos • Familiarizar a los participantes con la interpretación correcta de las diferentes lecturas. • Reconocer y diferenciar los conceptos y términos básicos en topografía. Generalidades: • Una “discrepancia" es la diferencia entre dos valores medidos de la misma cantidad.- • La “precisión” se refiere al grado de consistencia de un grupo de mediciones y se evalúa tomando como base la magnitud de las discrepancias,. • La “ exactitud” indica una absoluta aproximación al verdadero valor de la cantidad medida. Se ve influenciada por la precisión de los instrumentos, la precisión de los métodos, un adecuado proyecto de mediciones. Faltas: Son inexactitudes groseras, generadas en gran parte por la imprudencia del observador. • La precisión de un instrumento o un método de medición esta relacionada a la sensibilidad o menor variación de la magnitud que pueda detectar. • La exactitud es una medida de la calidad de la calibración • Por otra parte, la exactitud de un instrumento o método de medición se relaciona a la concordancia contra la referencia patrón del mismo. Cuando un instrumento es fabricado se calibra a una medida de referencia, que varia con el funcionamiento del mismo, por lo que periódicamente debe ser restablecida su exactitud exacto. UN ERROR valor verdadero es una con respecto a imperfección de los sentidos de una persona imperfección de los instrumentos utilizados por efectos climáticos ocasionado por la diferencia Clasificación de errores •PERSONALES •INSTRUMENTALES •NATURALES Los errores se clasifican de acuerdo a la fuente que los produce en: Según la topografía se consideran las siguientes clases de errores: •ERROR REAL •EQUIVOCACIÓN •DISCREPANCIA •ERROR SISTEMÁTICO •ERROR ACCIDENTAL Clasificación de errores •Error real, es la diferencia entre la medida de una cantidad y su valor verdadero. Si la medida es mayor que el valor verdadero, el error es por exceso o positivo; en caso contrario, se dice que es por defecto o negativo. El error real es la acumulación de errores diferentes debidos a varias causas, algunos que quizá tiendan a producir valores excesivos y, otros, a resultados menores que los verdaderos. •Equivocación, es un error, generalmente grande, debido a una falla de criterio o a una confusión del observador. •Discrepancia, es la diferencia entre dos mediciones de la misma cantidad. •Error sistemático o acumulativo, es aquel que permanece igual en signo y magnitud si las condiciones son constantes. •Error accidental, compensado o aleatorio, es aquel cuya magnitud y dirección es sólo un accidente y está fuera de control del topógrafo. Errores más comunes • Errores Sistemáticos: Resultan de factores que comprenden el “ sistema de medición” e incluyen el medio ambiente, los instrumentos y el observador.- Si las condiciones se mantienen constantes, los errores también lo serán. Errores Accidentales o Aleatorios: Son ocasionados por factores que están fuera del control observador y obedecen a las leyes de la probabilidad. Estos errores están presentes en todas las mediciones topográficas. El error verdadero: Es la diferencia entre la medida de una cantidad y su valor verdadero. Sin embargo, su valor exacto es imposible de determinar, puesto que para hacerlo se tendría que realizar infinitas mediciones a través de la siguiente ecuación: E = X − li El valor más probable es un valor calculado, como el que tiene más probabilidades que ningún otro de representar el verdadero valor de la cantidad, el cual se obtiene a través de la siguiente expresión matemática: X = l1 + l2 + l3 ...l n n El error aparente (residual) es la diferencia entre el valor más probable (X) y la medición efectuada. Se calcula a través de la siguiente expresión: Vi = li − X Teoría de probabilidades • Error medio cuadrático de las observaciones: • Error medio cuadrático del valor más probable: V 2 n−1 m =m0= V 2 n(n−1) m =m0= • El error relativo: r mX X 1 E = •Tolerancia: es el error máximo permitido al efectuar mediciones. Teoría de probabilidades X = 1241,02 = 310,255m 4 2) Se calcula el error residual de cada medición: Vi = li − X V1 = l1 − X = 310,25−310,255 = −0,005 V2 = l2 − X = 310,30−310,255 = 0,045 V3 = l3 − X = 310,20−310,255 = −0,055 V4 = l4 − X = 310,27−310,255 = 0,015 Ejemplo: Se ha medido cuatro veces una distancia en terreno plano, y los datos obtenidos fueron: 310,25 m;310,20 m;310,30 m;310,27 m Solución: 1) Se calcula el valor más probable: X = l1 + l2 + l3 ...l n n 3) Se calcula el error medio cuadrático del valor mas probable: V 2 n(n−1) m =m0= 0 (0,0053) 4(4−1) m = 0,0053 12 0m = Nº Lectura X Vi Vi 2 1 310.25 310.255 -0,005 0,000025 2 310.30 310.255 0,045 0,002025 3 310.20 310.255 -0,055 0,003025 4 310.27 310.255 0,015 0,000225 ∑ 0,000 0,0053 0m = 0,02102 4) Se calcula el error probable: X m0 310,2550,02102 5) Se calcula el error relativo: 1 m0 Xr E = 0 m P = X r 1 P E = Siendo P = Precisiónsimplificando Entonces 0,02102 P = 310,255 P =14759,99049 1 14759,99 r E = 1 3000 Se compara con la toleranciaT = TOLERANCIAS Terreno plano 1/3000 Terreno accidentado 1/1000 Valor probable simple • El valor más probable de una cantidad es una expresión matemática que es el resultado de una operación de varias mediciones. • El valor más probable en la medición de una misma cantidad realizada en las mismas condiciones, es la media de todas las mediciones. Valor probable de medición Valor probable de medición Valor probable de medición ERROR Diferencia entre el valor medido o calculado y el real. Se clasifican de acuerdo a las fuentes que los producen Personales Instrumentales Naturales En la topografía se consideran distintas clases de errores Error real Equivocación Discrepancia Error sistemático Error accidental Se aplica la teoría de errores o de probabilidades Para calcular el valor más probable o la precisión más probable en la que se hayan eliminado los errores sistemáticos. Pongamos a prueba lo aprendido • ¿Qué es exactitud? • ¿Qué es la topografía? • ¿Cuál es el objetivo de la Topografía? • ¿Qué es precisión? • ¿Qué es un Error? • Se tomo conocimiento y comprendió correctamente la toma de lecturas con equipos topográficos y obtener el criterio para desarrollar trabajos de precisión. • Se familiarizó a los participantes con la con la interpretación correcta de las diferentes lecturas. • Se logró reconocer y diferenciar los conceptos y términos básicos en topografía. CONCLUSIONES
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