Fisica mecanica teoria de error

Introducción

El objetivo fundamental de esta unidad es aplicar los conceptos fundamentales de Teoría de Error; para lo cual comenzaremos dando una explicación de la Teoría de Errores, lo más somera posible y fundamentalmente práctica, que pueda servir al alumno cuando efectúe sus trabajos teóricos o prácticos en el Laboratorio de Física, y tener en todo momento conciencia de la realidad de losvalores que va determinando y entre que límites se está moviendo con relación al valor verdadero de los valores que obtiene.
Por mucho que sea la diligencia y cuidado al realizar cualquier determinación práctica física, y por muy sensibles y precisos que sean los aparatos utilizados, es prácticamente imposible el evitar errores, considerando a éstos como la variación entre los valores halladosy el real o verdadero, el cual generalmente nos es desconocido.
Tampoco el error, aunque lo conociéramos, nos daría una medida cierta de su importancia, ya que ésta dependerá no de la magnitud de dicho error, sino de la magnitud de la medida a valorar y de la necesidad de aproximación a su valor real. Una diferencia, por ejemplo, de 0,1 mm en la medida del espesor de un cabello, no se podráconsiderar como buena, pero esa misma diferencia en la medida de la distancia entre Santiago y Valparaíso podría considerarse como extraordinaria.
No se entrara en desarrollos matemáticos complejos en esta explicación, sino que va a definir los errores que servirá al alumno para saber en que grado de aproximación se encuentra con el valor verdadero, apoyándose en las mediciones obtenidas.
Todaslas medidas experimentales vienen afectadas de una cierta imprecisión debida a las imperfecciones del aparato de medida o a las limitaciones impuestas por nuestros sentidos, que deben registrar la información. El principal objetivo de la teoría de errores consiste en acotar el valor de dichas imprecisiones denominadas errores experimentales.

Instrumentos de medida: exactitud, precisión ysensibilidad

La parte fundamental de todo proceso de medida es la comparación de cierta cantidad de la magnitud que deseamos medir con otra cantidad de la misma que se ha elegido como unidad patrón. En este proceso se utilizan los instrumentos de medida que previamente están calibrados en las unidades patrón utilizado.
Un instrumento de medida se caracteriza por los siguientes factores:
•Exactitud: Se define como el grado de concordancia entre el valor verdadero y el valor experimental, de modo que un aparato es tanto más exacto cuanto más aproximado es el valor de la medida realizada al valor verdadero de la magnitud medida.

• Precisión: Hace referencia a la concordancia entre varias medidas de la misma magnitud, realizadas en condiciones sensiblemente iguales. Es por tantoun concepto relacionado con la dispersión de las medidas, de modo que un aparato será tanto más preciso cuanto menor sea la diferencia entre distintas medidas de una misma magnitud

• Sensibilidad: Es la variación de la magnitud a medir que es capaz de apreciar el instrumento. Mayor sensibilidad de un aparato indica que es capaz de medir variaciones más pequeñas de la magnitud medida.Clasificación de los errores
El error se define como la diferencia entre el valor verdadero y el obtenido experimentalmente.
Los errores siguen una ley determinada y su origen reside en múltiples causas, y respecto a ellas se pueden clasificar en dos grandes grupos:
1. Errores sistemáticos: Tienen que ver con la metodología del proceso de medida (forma de realizar la medida):
• Calibrado delaparato. Normalmente errores en la puesta a cero. En algunos casos errores de fabricación del aparato de medida que desplazan la escala. Una forma de arreglar las medidas es valorando si el error es lineal o no y descontándolo en dicho caso de la medida.
• Error de paralaje: cuando un observador mira oblicuamente un indicador (aguja, superficie de un líquido,...) y la escala del aparato....