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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE FISICA

NOCIONES SOBRE LA PRECISIÓN DE LAS MEDIDAS (Lectura complementaria)
PRÁCTICA: Instrumentos de medida y análisis estadístico de datos


Las ciencias experimentales tienen su base en observaciones de tipo cuantitativo denominadas medidas. La medida de cualquier magnitud se expresa por un número acompañado dela unidad en que se ha medido y que da significación al número; estas medidas tienen una inseguridad intrínseca derivada de las características de los aparatos que son usados en su determinación, es decir, el proceso de medida está sujeto a una serie de limitaciones que se traducen en la existencia de cierta incertidumbre en el número obtenido. Por tanto, el resultado de una medida tiene sentidosi, además del número obtenido y de su correspondiente unidad, se acompaña de otro número (error) que dé cuenta de la incertidumbre asociada a ella. Es importante resaltar que los conceptos de magnitud, medida y unidades están muy correlacionados entre sí.

El error de una medida es la diferencia entre el valor obtenido en la medida y el verdadero valor de la magnitud que se mide. En ciencia, lapalabra “error” no es sinónimo de “equivocación” o “fallo”, debe entenderse como la incertidumbre inevitable que existe al realizar cualquier medida. El error en la medida siempre existirá, entonces es necesario que este sea lo más pequeño posible. Para obtener conclusiones que sean lo suficientemente válidas a partir de las medidas realizadas, el error debe aparecer siempre claramente indicado ydebe manejarse adecuadamente.

Se denomina magnitud a toda propiedad física que puede medirse o inferirse a partir de otras medidas.

Medir, es la comparación de una cantidad de cierta magnitud con otra cantidad fija de la misma, llamada patrón o unidad.

Es importante entender que en el proceso de medición en el laboratorio todas las magnitudes físicas están sometidas siempre a incertidumbres yque nunca es posible medir en forma exacta.


1 Errores en las medidas de magnitudes físicas
Cada vez que se mide una cantidad con el instrumento adecuado, surgen dos preguntas: ¿Cómo de fiable es el resultado? ¿Cómo de cerca está del valor real, cualquiera que sea este? La primera pregunta se relaciona con la precisión o reproducibilidad del experimento y la segunda, con la exactitud o proximidadal valor verdadero del mismo (cuando fuese conocido). Los términos precisión y exactitud poseen significados completamente diferentes en la teoría de errores. La distinción se aprecia atendiendo a los posibles tipos o fuentes de error. Estos se clasifican en:

1.1 Errores sistemáticos. Son errores que siempre tienen lugar en el mismo sentido y que se repiten constantemente en el transcurso delexperimento. Pueden ser causados por errores de los instrumentos de medida, condiciones de experimentación no apropiadas (presión, temperatura, etc.) que afectan a los instrumentos de medición, tendencias erróneas en el observador, técnicas de medida inadecuadas, utilización de fórmulas o modelos aproximados, etc. Un minucioso análisis del instrumento y del procedimiento de medición permiteeliminar, en lo posible, la presencia de estos errores. Los errores sistemáticos afectan la exactitud en la medida, es decir, a la proximidad al valor verdadero, ya que hacen que todos los resultados sean erróneos en el mismo sentido, es decir, demasiado altos o demasiado bajos.

1.2 Errores accidentales o aleatorios. Son debidos a diversas causas difíciles o imposibles de controlar y alteran lasmedidas realizadas. Pueden ser causadas por fluctuaciones en las condiciones ambientales durante el experimento, errores de apreciación debidos a las limitaciones de los sentidos, errores de precisión impuestos por la sensibilidad del aparato de medición, etc. Esto da lugar a que la repetición reiterada de la medición realizada por un mismo observador no siempre lleve al mismo resultado. El...