177991425 19533298 Teoria De Errores En Fisica

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 cual
interactúan tres sistemas: lo que va a medirse, el instrumento o conjunto de instrumentos con los
que se mide (del cual forma parte el observador) y el sistema de referencia con el que se
compara, es decir lasunidades.
Al definir cada proceso de medición se da la “receta” mediante la cual interaccionan
estos tres sistemas dando como resultado una cantidad que es la medida de la magnitud en
cuestión.
Entonces ¿cómo se mide, por ejemplo, una longitud?. Se toma un instrumento, una
regla, por ejemplo, y se hace coincidir un extremo de la regla con es extremo del objeto cuya
longitud se quiere determinar y se leequé división coincide con el otro extremo. Obtenemos de
esta manera, una medida de la longitud, pero obtenemos además la definición misma de
longitud. Es lo que se llama definición operacional: la magnitud es definida en términos de las
operaciones que se realizan para medirla.
Pero una misma longitud, puede ser definida operacionalmente de muchos modos
diferentes. Los procesos de medicióndependen en general del grado de desarrollo de los
métodos de medición y del avance de las teorías científicas.
La coherencia de la ciencia está fundamentada en que mediciones de una misma
magnitud, 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 sedeterminaron.
Como resultado de este análisis surge con claridad la imposibilidad de medir una
magnitud 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 el
orden de magnitud y la tolerancia o error admisible.
¿Qué es orden de magnitud? Es el orden de la potencia de 10 más próxima alvalor de la
magnitud. Así, 345m es del orden de 102 , 0,0035 seg es del orden de 10-3 seg.
¿Y a qué llamamos cifras significativas? Del proceso de medición se obtienen un
número con una cierta cantidad de dígitos que corresponden a los sucesivos órdenes de
magnitud medidos. Es decir, cifras que provienen realmente de una medición. Por ejemplo, si
queremos medir la longitud de una mesa con una regla enmilímetros, expresamos el resultado
como 2,725m ó 272,5cm, pero nunca escribiremos 2,725834m, ya que la regla no nos da
información sobre las décimas y centésimas de milímetros (expresiones muy comunes
encontradas en los resultados de los estudiantes).

Es frecuente que se incurra en confusiones cuando se cambia la unidad en la que se
mide. Por ejemplo: 37,5m ≠ 3750cm, ya que el segundo resultadoindica que al medir
en el orden de los centímetros, obtuvimos el cero, mientras que en el primer caso indica
que 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 determina
una magnitud.
Cada sistema (el sistema medidor, el sistema a medir, el proceso de medición) que
interactúa en el proceso de mediciónintroduce una limitación que no puede superarse sin
cambiar el sistema mismo. Estos errores reciben el nombre de errores mínimos.
Este está formado por la suma de los siguientes errores:
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Error definición: es el límite de número de cifras significativas determinado por la
naturaleza del sistema a medir. Ej. Si quisiéramos medir una mesa de x dimensiones, sería
lógico utilizar una regla graduadaen centímetros. Pero no tendría sentido hacerlo con un
instrumento que capaz de leer 10-3 mm ya que la magnitud “largo de la mesa” no está
definida hasta ese orden.

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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 de
apreciación será de 0,005 m.

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Error de...