INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA

Clase 6

MEDICIÓN Medir es la acción de comparar una cantidad con su respectiva unidad para establecer cuantas veces está contenida la segunda en la primera.

La medición le permite al ingeniero obtener información cuantitativa necesaria para la solución de problemas

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Magnitud Unidad Simbolo

Longitud Metro m

Masa Kilogramo kg

Tiempo Segundo s

Corriente electrica

Ampere A

Temperatura Kelvin K

Cantidad sustancia

Mol mol

Intensidad luminosa

Candela cd

SISTEMA BRITANICO DE UNIDADES

Magnitud Unidad Simbolo Factor de conversió

n

Unidadresultante

Longitud Pulgada in 2.54 cm

Longitud Pie ft 0.3048 m

Longitud Milla mile 1.60934 km

Masa Libra lb 0.453592 kg

Masa Onza oz 28.3495 g

Volumen Galón gl 3.78541 l

CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Una medición realizada mediante un instrumento, se expresa mediante un número que contiene una cantidad definida de cifras.

Las cifras obtenidas deben tener significado práctico. De estas cifras se considera que la última es aproximada o razonablemente segura y las anteriores son seguras

210 mm.

297 mm.

REGLAS PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Todos los dígitos diferentes de cero son significativos.

Todos los ceros que tienen algún dígito diferente de cero a su izquierda son significativos.

Cualquier cero no incluído en la regla anterior no es significativo.

Si el número está expresado en notación científica todos los dígitos a la izquierda de la potencia de 10 son significativos.

Ejemplos

Medida NotaciónCientífica

Número de cifras

significativas

12.54 1.254 x 10 1 4

11.4 1.14 x 10 1 3

1.40 1.40 x 10 0 3

0.69 6.9 x 10 -1 2

0.3 3 x 10 -1 1

0.07 7 x 10 -2 1

REGLAS PARA OPERAR CON CIFRAS SIGNIFICATIVAS

La suma o diferencia de números no puede tener más cifras significativas a la derecha de la coma decimal que el número con el menor número de dichas cifras.

6,2456 + 6,2 = 12,4 El resultado de la multiplicación o división de números tendrá tantas cifras significativas como el factor que tenga menos.

2,4 x 0,000673 = 0,0016

PRECISIÓN

La precisión en la medida refleja la calidad del instrumento de medición. Si cuando se efectúa una medición varias veces se obtienen valores muy similares se dice que el instrumento de medición es muy preciso.

EXACTITUD

La exactitud es una indicación de la diferencia entre el valor medido y el valor real.

ERROR

La diferencia absoluta entre el valor medido y el valor real se denomina error absoluto.

Error absoluto = Valor medido – Valor real

La relación entre el error absoluto y el valor real se denomina error relativo y se expresa en porcentaje.

Error relativo = Error absoluto

Valor real

MODELOS

Un modelo es una representación simplificada de un objeto o de un sistema.

Los modelos se emplean como apoyo durante el proceso de diseño.

Función oactividad

Control

Salida

Mecanismo

Entrada

MODELOS

Un modelo describe la naturaleza o el comportamiento de un objeto o de un sistema.

En su elaboración se emplean: palabras, números, colores, símbolos, esquemas, gráficos, diagramas o materiales sólidos.

Ejemplos de modelos

Para pensar: Los modelos permiten visualizar los atributos y el comportamiento de un sistema.

Un modelo ayuda a entender las características y el funcionamiento del objeto real.

USO DE MODELOS

USO DE MODELOSPara comunicar: Los modelos facilitan la transmisión de mensajes que ayudan a describir correctamente un sistema.

USO DE MODELOS

Para predecir: Los modelos se usan para predecir los resultados a obtener, sin necesidad de construir el objeto real.

USO DE MODELOS

Para controlar: Los modelos se usan para planificar y luego controlar la ejecución de una obra.

USO DE MODELOS

Para adiestrar: Los modelos se usan para ayudar en la instrucción y entrenamiento de los operadores de los sistemas reales.

ETAPAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE MODELOS

Realidad Modelos

Problema

Datos

Formulación

Manipulación

Evaluación

Predicción

Verificación

TIPOS DE MODELOS

Clasificación Tipo de modelo

Grado de abstracción FísicoGráficoEsquemáticoAnalógicoMatemático

Naturaleza EstáticoDinámico

Certidumbre DeterminísticoProbabilístico

Método de solución AnalíticoSimulación

MODELOS SEGÚN EL GRADO DE ABSTRACCIÓN

Modelos físicos: Son representaciones a escala semejantes a la realidad. Pueden ser bidimensionales o tridimensionales. La escala transforma medidas. Aumenta o reduce las dimensiones. Una escala 1:100 significa que 1 cm. en el modelo representa 100 cm. en la realidad. Una escala 2:1 significa que 2 cm. en el modelo representa 1 cm. en la realidad.

MODELOS SEGÚN EL GRADO DE ABSTRACCIÓNModelos gráficos: Representan proporciones y magnitudes a partir de datos cuantitativos que figuran en cuadros o tablas.

MODELOS SEGÚN EL GRADO DE ABSTRACCIÓNModelos esquemáticos: Representan la realidad mediante símbolos y otros elementos visuales.

MODELOS SEGÚN EL GRADO DE ABSTRACCIÓNModelos analógicos: Representan las propiedades de un sistema mediante la sustitución por las propiedades de otro sistema análogo.

Por ejemplo un estado financiero (flujo de caja) se puede visualizar como un sistema de tuberías en donde el dinero es el líquido que se mueve.

MODELOS SEGÚN EL GRADO DE ABSTRACCIÓN

Modelos matemáticos: Representan la realidad mediante una expresión de la relación entre variables.

MODELOS SEGÚN SU NATURALEZA

Modelo estático: Representa la realidad en un instante dado. No considera la variable tiempo.

Modelo dinámico: Representa la realidad considerando el cambio de estados en función del tiempo.

MODELOS SEGÚN SU CERTIDUMBRE

Modelo determinístico: Representa la realidad cuando los datos son conocidos con certeza. Por ejemplo un modelo de inventarios.

Modelo probabilístico: Representa la realidad considerando situaciones que no se pueden predecir con certidumbre. Tiene en cuenta la probabilidad de aparición de los casos. Ejemplo: Un modelo de simulación para representar una lotería.

MODELOS SEGÚN SU MÉTODO DE SOLUCION

Modelo analítico: Permite la resolución de un problema mediante la aplicación de un algoritmo que establece un procedimiento específico para el caso.

Modelo de simulación: Permite la resolución de un problema representando variables que se pueden manipular con el apoyo de un computador.