Incerteza intro teorica

1. Introducción teórica
En cualquier práctica dentro del laboratorio de Física, lo que se obtiene del proceso de medición se le llaman magnitudes físicas. La medición consiste en comparar una magnitud con otra de la misma naturaleza, la cual se tiene como unidad de medida (la unidad es la cantidad que se toma como punto de comparación para medir una magnitud física). Luego de que una magnitudfísica ha tomado un valor concreto se denomina una cantidad física. Los procesos de medida pueden ser de: directas e indirectas. La medida es directa cuando se compara la propia cantidad a medir con la unidad seleccionada. Y la medida es indirecta cuando ésta se encuentra midiendo otras cantidades y a partir de estas mediante cálculo y uso de ecuaciones o relaciones matemáticas.
Durante elproceso de medición, ocurre un fenómeno llamado Error. El error indica la máxima diferencia entre el valor medido y el valor real del objeto.(1) Existen dos tipos: sistemático y causal(o aleatorio). Los errores sistemáticos se cometen de una misma manera cada vez que se mide, esto quiere decir, permanecen constantes a través del proceso de medición. Los errores sistemáticos también son conocidos comoerrores corregibles. Por el otro lado el error causal se produce al azar y sobre los cuales no tenemos ningún control. Aparecen como fluctuaciones en los valores de mediciones sucesivas. Mayormente estas fluctuaciones se debe a pequeños errores que se escapan control del observador, Ya que de varias medidas podemos tener diferentes resultados se debe ser capaz de determinar el valor más probable deuna cantidad medida y estimar su confiabilidad. Existen cuatro principales causas por las cuales se produce el error en el proceso de medición: (2)
1. Ambientales, esta causa tiene una importante influencia sobre los instrumentos.
2. Metodológicas, ésta ocurre mayormente cuando no sea elegido de manera adecuada ya sea el procedimiento, equipo o técnica para realizar el proceso de medición.
3.Instrumentales, ocurre cuando los instrumentos no están debidamente calibrados o cuando tienen efecto de construcción.
4. Personales, esta causa depende únicamente de aquella persona que realiza la medición.
Dentro del proceso de medición existen dos conceptos que suelen confundirse son los de exactitud y precisión. La exactitud es la evaluación de qué tan cerca está la medición del valor yaconocido. Mientras que la precisión se refiere a que tan cerca están muchas mediciones unas de otras todas de la misma cantidad. En la medición existen formas diferentes para poder expresar una cantidad física, una de ellas es, el orden de magnitud.(1) El orden de magnitud nos ayuda cuando solo queremos dar una idea del orden en el que anda la medida. Esto se hace expresándolo en potencias de 10.Para encontrar el orden de magnitud se sigue el siguiente criterio: Todo numero entre 10^0=1 y 10^(1/2)=3.162277... Estará más cerca de 100 y aquellos que se encuentren entre 10^ (1/2) y 10^1 estará más cerca de 10. Otra de las formas para expresar un medida son utilizando de manera adecuada las cifras significativas.
Las cifras significativas (ó dígitos significativos) representan el uso de unaescala de incertidumbre en determinadas aproximaciones. El uso de éstas considera que el último dígito de aproximación es incierto, por ejemplo, al determinar el volumen de un líquido con una probeta cuya precisión es de 1 ml, implica una escala de incertidumbre de 0,5 ml. Así se puede decir que el volumen de 6ml será realmente de 5,5 ml a 6,5 ml. El volumen anterior se representará entonces como(6,0 ± 0,5)ml. En caso de determinar valores más próximos se tendrían que utilizar otros instrumentos de mayor precisión, por ejemplo, una probeta de divisiones más finas y así obtener (6,0 ± 0,1) ml ó algo más satisfactorio según la precisión requerida. (3)

Cabe aclarar dos cosas importantes acerca de las cifras significativas. Una de ella es que para números mayores que 1, los ceros a la...