Incertidumbre

2.1. Cálculo de la incertidumbre de una medida directa

Recordemos que el error es la discrepancia entre el valor real de una magnitud y el valor medido. En una medida directa esta discrepancia sedebe a dos tipos de causas: la precisión finita del instrumento o el procedimiento de medida y factores ambientales aleatorios, como pequeñas variaciones de temperatura, vibraciones, etc.

Laincertidumbre debida a la precisión finita del instrumento de medida normalmente se toma igual a la división mínima de su escala (o, en el caso de balanzas, la pesa de menor valor) y la denotamos por .Hay casos en donde el procedimiento de medida aumenta la incertidumbre  y ésta no puede tomarse igual a la graduación de la escala. Por ejemplo, si se utiliza un cronómetro capaz de medircentésimas de segundo pero es el experimentador quien tiene que accionarlo, la precisión  de la medida será el tiempo de reacción del experimentador, que es del orden de dos décimas de segundo. Otro ejemplo esel caso de algunos experimentos de óptica, en los que el experimentador desplaza una lente hasta que una imagen proyectada en una pantalla se ve con nitidez. Aunque la regla del banco óptico en dondese encuentra la lente tiene precisión de un milímetro, la imagen puede verse nítida en un rango de 4 o 5 milímetros. En este caso,  sería igual a 4 o 5 milímetros. De estos ejemplos comprobamos quehay que entender bien el procedimiento experimental para encontrar el valor correcto de  y que no existe ninguna “receta” que nos dé ese valor en todos los casos posibles .

Veamos ahora cómo sepuede estimar la incertidumbre debida a factores ambientales aleatorios. Para esta estimación es necesario repetir la medida varias veces en las mismas condiciones. En cada una de estas repeticionesde la medida los factores aleatorios afectan de forma diferente lo que permite obtener información acerca de su magnitud.

Si repetimos n veces la medida de una magnitud X y denotamos por...