Error en las mediciones fisicas

EL ERROR EN LAS MEDICIONES FISICAS
A. INTRODUCCION
A1 - EL PROCESO DE MEDICIÓN: ERRORES MINIMOS
¿Qué es el proceso de medición? Consiste en un proceso físico experimental en el cualinteractúan tres sistemas: lo que va a medirse, el instrumento o conjunto de instrumentos con losque se mide (del cual forma parte el observador) y el sistema de referencia con el que secompara, es decir lasunidades.Al definir cada proceso de medición se da la “receta” mediante la cual interaccionanestos tres sistemas dando como resultado una cantidad que es la medida de la magnitud encuestión.Entonces ¿cómo se mide, por ejemplo, una longitud?. Se toma un instrumento, unaregla, por ejemplo, y se hace coincidir un extremo de la regla con es extremo del objeto cuyalongitud se quiere determinar y se lee quédivisión coincide con el otro extremo. Obtenemos deesta manera, una medida de la longitud, pero obtenemos además la definición misma delongitud. Es lo que se llama definición operacional: la magnitud es definida en términos de lasoperaciones que se realizan para medirla.Pero una misma longitud, puede ser definida operacionalmente de muchos modosdiferentes. Los procesos de medición dependen engeneral del grado de desarrollo de losmétodos de medición y del avance de las teorías científicas.La coherencia de la ciencia está fundamentada en que mediciones de una mismamagnitud, basadas en leyes físicas distintas y por lo tanto en procesos de mediciones diferentes,conducen a resultados aproximadamente iguales. Es decir, iguales dentro de los órdenes de error con que se determinaron.Comoresultado de este análisis surge con claridad la imposibilidad de medir unamagnitud física exactamente, es decir, con error cero.
A2 - ORDEN DE MAGNITUD Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Cuando se presenta la necesidad de efectuar una medición, es necesario conocer elorden de magnitud y la tolerancia o error admisible.¿Qué es orden de magnitud? Es el orden de la potencia de 10 más próxima al valor delamagnitud. Así, 345m es del orden de 10
2
, 0,0035 seg es del orden de 10
-3
seg.¿Y a qué llamamos cifras significativas? Del proceso de medición se obtienen unnúmero con una cierta cantidad de dígitos que corresponden a los sucesivos órdenes demagnitud medidos. Es decir, cifras que provienen realmente de una medición. Por ejemplo, siqueremos medir la longitud de una mesa con una regla en milímetros,expresamos el resultadocomo 2,725m ó 272,5cm, pero nunca escribiremos 2,725834m, ya que la regla no nos dainformación sobre las décimas y centésimas de milímetros (expresiones muy comunesencontradas en los resultados de los estudiantes).
Es frecuente que se incurra en confusiones cuando se cambia la unidad en la que semide. Por ejemplo: 37,5m
≠
3750cm, ya que el segundo resultado indica que almedir en el orden de los centímetros, obtuvimos el cero, mientras que en el primer caso indicaque no se midió el orden de los centímetros.


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A3 - ERRORES MINIMOS
Existe siempre un límite para el número de cifras significativas con que se determinauna magnitud.Cada sistema (el sistema medidor, el sistema a medir, el proceso de medición) queinteractúa en el proceso de medición introduceuna limitación que no puede superarse sincambiar el sistema mismo. Estos errores reciben el nombre de errores mínimos.Este está formado por la suma de los siguientes errores:-

Error definición: es el límite de número de cifras significativas determinado por lanaturaleza del sistema a medir. Ej. Si quisiéramos medir una mesa de x dimensiones, seríalógico utilizar una regla graduada encentímetros. Pero no tendría sentido hacerlo con uninstrumento que capaz de leer 10
-3
mm ya que la magnitud “largo de la mesa” no estádefinida hasta ese orden.-

Error de apreciación: se llama así, en general, a la mitad de la apreciación misma. Si por ejemplo, se mide la longitud con un vernier cuya apreciación es de 0,01 mm/div, el error deapreciación será de 0,005 m.-

Error de interacción:...