tecnico

Introducción al Método Experimental
y Teoría de Errores
S. Gil y E. Rodríguez
UNSAM y UNGS

Accidente acontecido el 22 de octubre de 1895 en la estación de Montparnasse, Francia, provocó que una locomotora de vapor que hacía la ruta Granville-París, después que sus frenos fallaran, atraviese la fachada.

Física re-Creativa -S. Gil y E. Rodríguez

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Unidad 1
Conceptos básicos demetrología Incertidumbres de medición - Errores
Introducción
Una magnitud física es un atributo de un cuerpo, un fenómeno o sustancia, susceptible de ser medido. Ejemplos de magnitudes son la longitud, la masa, la potencia, la
velocidad, etc. A una magnitud específica de un objeto que estamos interesado en medir
la llamamos mesurando. Por ejemplo, si estamos interesado en medir la longitud de unabarra, esa longitud específica será el mesurando.
Para establecer el valor de un mesurando tenemos que usar instrumentos de medición y un método de medición. Asimismo es necesario definir unidades de medición.
Por ejemplo, si deseamos medir el largo de una varilla, el instrumento de medición será
una regla. Si hemos elegido el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad será el
metro yla regla a usar deberá estar calibrada en esa unidad o en submúltiplos de ella. El
método de medición consistirá en determinar cuantas veces la unidad y fracciones de
ella contenidos en el valor del mesurando.
Nuestras mediciones están afectadas de errores o incertidumbres de medición que
proviene de las limitaciones impuestas por:
•
•
•
•

la precisión y exactitud de los instrumentosusados,
la interacción del método de medición con el mesurando,
la definición del objeto a medir,
la influencia del observador u observadores que realizan la medición.

En ciencias e ingeniería, el concepto de error tiene un significado diferente del uso
habitual de este término. Coloquialmente, es usual el empleo del término error como
análogo o equivalente a equivocación. En ciencias eingeniería, el error de una medición
está más bien asociado al concepto de incertidumbre en la determinación del resultado
de la misma. Más precisamente, lo que procuramos en toda medición es conocer las
cotas o límites probabilísticos de estas incertidumbres. Gráficamente, buscamos establecer un intervalo
x − ∆x ≤ x ≤ x + ∆x

Física re-Creativa -S. Gil y E. Rodríguez

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como el de la Fig.1.1, donde con cierta probabilidad, podamos decir que se encuentra el
mejor valor de la magnitud x. Este mejor valor x es el valor más representativo de nuestra medición y al semiancho ∆x lo denominamos la incertidumbre absoluta o error absoluto de la medición.

x − ∆x

x

x + ∆x

x

Figura 1.1. Intervalo asociado al resultado de una medición. Notamos que,
en lugar de dar un úniconúmero, definimos un intervalo. Al valor representativo del centro del intervalo ( x ) lo llamamos el mejor valor de la magnitud en
cuestión. El semiancho del intervalo ( ∆x ) se denomina la incertidumbre absoluta o error absoluto de la medición.

Los instrumentos de medición tienen una precisión finita. La precisión de un instrumento está asociada a la variación mínima de la magnitud que el mismopuede detectar. Por ejemplo, con una regla graduada en milímetros no podemos detectar variaciones
menores que una fracción del milímetro. La mínima cantidad que detecta un instrumento se denomina la apreciación nominal del instrumento.
La interacción del método de medición con el mesurando también puede introducir
errores. Tomemos como ejemplo una medición de temperatura. Cuando usamos untermómetro para medir la temperatura, parte del calor del objeto fluye al termómetro (o
viceversa), de modo que el resultado de la medición de la temperatura es un valor modificado del original debido a la inevitable interacción que debimos realizar. Es claro que
esta interacción podrá o no ser significativa. Si estamos midiendo la temperatura de un
metro cúbico de agua, la cantidad de calor...