Laboratorio 1 · Cátedra Acha · Departamento de Física, FCEyN, UBA
Bloque III · Instrumentación y cinemática
Tres instrumentos, una sola velocidad
Photogate, sensor de posición y Tracker midiendo el mismo carrito: ¿son compatibles?
Un carrito se mueve sobre un riel a velocidad constante. Tres instrumentos lo miden al mismo
tiempo: un photogate con banderita, un sensor de posición que adquiere x(t), y un
video analizado con Tracker. Los tres miden lo mismo. Los tres van a dar números distintos.
La pregunta del práctico no es cuál está bien, sino si los tres son compatibles entre sí —
y qué hacer cuando no lo son.
1 · El experimento
2 · Cada instrumento con sus defectos
Photogate: v = d/Δt
Sensor de posición: v = pendiente de x(t)
Tracker: v = pendiente, con la escala del video
sensor de posición
Tracker ajustes
3 · Los tres resultados, uno al lado del otro
El criterio. Con tres mediciones independientes de la misma cantidad, la consistencia se
juzga con χ²red = Σwi(vi − v̄w)²/(n−1). Si vale
alrededor de 1, las tres son compatibles y el promedio ponderado es legítimo. Si es mucho mayor
que 1, conviene buscar un efecto sistemático: promediar los métodos no elimina esa discrepancia.
4 · ¿De dónde viene la incerteza de cada uno?
La contribución dominante de cada método está marcada en negrita.
Probá esto: poné la banderita a 15° y mirá qué pasa con el photogate. El error es de 3.5 %, no
fluctúa, y ningún promedio lo corrige — pero el χ²red de los tres instrumentos sí
lo detecta, porque los otros dos no comparten ese defecto. Ése es el argumento entero de esta
clase: la única defensa contra un sistemático es una medición independiente.
Para pensar antes, durante y después de la clase. (a) ¿Qué instrumento conviene si sólo
querés el número, y cuál si querés detectar que algo anda mal? (b) Con la escala del video mal
calibrada en 2 %, ¿el ajuste de Tracker tiene mal la pendiente, la ordenada, o las dos?
(c) ¿Por qué el sensor de posición mejora al aumentar la duración del tramo y el photogate no?
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