Mediciones y tipos de errores

“Mediciones”

Objetivo

* Aprender a utilizar los instrumentos de medición y manejo de datos estadísticos

Marco Teórico

Medición
En la ciencia y en la técnica, medición es el proceso por el cual se asigna un numero a una propiedad física de algún objeto o fenómeno con propósito de comparación, siendo este proceso una operación física en la que intervienen necesariamente cuatrosistemas: El sistema objeto que se desea medir; el sistema de medición o instrumento, el sistema de comparación que se define como unidad y se suele venir unido o estar incluido en el instrumento, y el operador que realiza la medición.
Es posible establecer que las mediciones pueden ser directas o indirectas.
Una medición directa se realiza comparando la magnitud que interesa medir con un “patrón” ocon las unidades de una escala material, y contando el número de veces que la unidad está contenida en la magnitud.
Una medición indirecta es q leu supone medición directa (de algo que no es lo que se mide) y cómputo. Ejemplo determinación de volumen de una esfera a partir de la medición directa de su diámetro y el empleo de la fórmula V=1/6πD3.
El resultado de un proceso de medición es unnúmero real, que es la medida o valor de la magnitud de que se trata. Se le interpreta como el número de veces que la unidad está contenida en dicha magnitud. El valor de una magnitud dada es independiente del proceso particular de medición, dependiendo sólo de la unidad que se elija. Como esta unidad en principio es arbitraria y se fija por convención, es necesario añadir un símbolo al valor numéricode una magnitud dada, para indicar cuál unidad se ha utilizado como comparación.
Debido a que la elección de unidades es convencional, para el caso de las cantidades fundamentales y para que los investigadores de diferentes países pudieran comparar los resultados de sus experimentos, fue necesario adoptar a nivel mundial un sistema de unidades básico llamada Sistema Internacional de unidades yque se designa con el símbolo SI.
Cantidad | Unidad | Símbolo |
Longitud | Metro | m |
Masa | Kilogramo | kg |
Tiempo | Segundo | s |
Corriente eléctrica | Ampere | A |
Temperatura | Kelvin | K |
Intensidad luminosa | Candela | cd |
Cantidad de sustancia | Mol | mol |

Error experimental
Las mediciones que se realizan en la Ciencia y la Ingeniería tienen por objetivo establecerel valor numérico de determinada magnitud. Este valor numérico no corresponde al valor real de la magnitud que se mide porque los resultados que se obtienen en el proceso de medición son aproximados debido a la presencia del error experimental.
El error experimental es inherente al proceso de medición, su valor solamente se puede estimar. Dicho error está definido como la diferencia entre el valorverdadero y el valor medido de la magnitud.
Debido a que los errores pueden surgir por muy distintas causas, para su análisis los científicos los han clasificado en dos amplias categorías:
1. Errores sistemáticos
2. Errores aleatorios o accidentales.
Errores sistemáticos
Son los que en principio se pueden evitar, corregir o compensar. Estos alteran la medida por no tomar en cuentaalguna circunstancia que afecta al resultado siempre igual, dando lugar a un alejamiento hacia un sentido del valor verdadero.
Los errores sistemáticos se pueden originar por:
a) Defectos o falta de calibración de los instrumentos de medición
b) El estado del medio ambiente en que se realizan los experimentos
c) Malos hábitos y forma peculiar de realizar las observaciones por parte delexperimentador.
d) La limitada precisión de las constantes universales de las ecuaciones que se usan en el diseño y calibración de los instrumentos.
Errores accidentales
Se deben a la suma de gran número de perturbaciones individuales y fluctuantes que se combinan para dar lugar a que la repetición de una misma medición dé en cada ocasión un valor distinto. Estos errores siempre están...