ERRORES DE LA MEDICION EN LA FICICA

ERRORES DE LA MEDICION EN LA FICICA

La Física, como toda ciencia experimental, tiene como criterio de verdad datos surgidos de mediciones. Así, se dice que una ley, una hipótesis o un modelo representan adecuadamente la realidad (fenómeno físico) si las consecuencias que de ella se derivan se corresponden con los datos experimentales. Antes de medir se debe desarrollar la capacidad de observar. Observar un fenómeno es descubrir una magnitud física que están involucradas en él, analizar su comportamiento en forma global y estudiar cómo y con qué conviene medirlas. Se llega a una conclusión, donde la verificación es imprescindible, conocer el grado de confiabilidad de la medición efectuada

Magnitud y cantidad Una magnitud física es un atributo de un cuerpo, un fenómeno o una sustancia, que puede determinarse cuantitativamente; es decir, es un atributo susceptible de ser medido.

Ejemplos de magnitudes son la longitud, la masa, la potencia, la velocidad, etc. La operación de medir define la magnitud. A la magnitud de un objeto específico, que es de interés medir, se llama cantidad. Una cantidad es el número, vector o matriz que permite comparar cualitativamente respecto de la que se tomó como unidad de la magnitud. Es decir, es el valor particular de la medición de una magnitud dada.

Por ejemplo, si interesa medir la longitud de una barra, esa longitud específica será la cantidad.

Apreciación y estimación, precisión y exactitud Se denomina apreciación. Mientras que al menor intervalo que un observador puede estimar con ayuda de la escala se la denomina estimación de una lectura. Se debe hacer una clara distinción entre exactitud y precisión. Designar a la exactitud como la precisión La exactitud da una idea del grado de aproximación con que el valor medido concuerda con el valor verdadero; es decir, es la cercanía del valor experimental obtenido al valor real de dicha medida 2/23

Ejemplo 1: El cronómetro utilizado en una experiencia de laboratorio es capaz de determinar la centésima de segundo pero adelanta dos minutos por hora mientras que el reloj de pulsera del observador no lo hace. En este caso se dice que el cronómetro continuo siendo más preciso que el reloj común pero menos exacto.

Proceso de medición Medir es asociar una cantidad a una dada magnitud física. Al resultado de medir se lo llama “medida”. El proceso de medición es una operación física experimental en la cual se asocia a una magnitud física un valor dimensionado, en relación a la unidad que arbitrariamente se ha definido para medir dicho valor. Requiere definir y ejecutar correctamente tres pasos: qué es lo que se va a medir, cómo se va a medir y con qué elementos se va a medir. Pueden distinguirse tres sistemas involucrados en el proceso de medición: 1 Sistema objeto (qué): la cantidad a medir. 2 Sistema de medición (con qué elementos): el instrumento que utilizamos para medir. 3 Sistema de comparación o referencia (cómo): la unidad empleada, con su definición y su patrón.

Ejemplo: Si se desea medir el largo de una mesa, el instrumento de medición podría ser una regla. Eligiendo el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad será el metro y la regla a usar deberá estar calibrada en esa unidad o submúltiplos. La medición consistirá en determinar cuántas veces la regla y fracciones de ella entran en la longitud buscada.

Errores en el proceso de la medición En todo proceso de medición existen limitaciones dadas por los instrumentos usados, el método de medición y/o el observador que realiza la medición. Estas limitaciones generan una diferencia entre el valor real o verdadero de la magnitud y la cantidad obtenida para la misma luego de medir. Dicha diferencia se debe a la incerteza o el error en la determinación del resultado de una medición; esta es inevitable y propia del acto de medir. Entonces, no hay mediciones reales con error nulo.

Ejemplo: Cuando se utiliza un termómetro para medir una temperatura el mismo proceso de medición introduce un error ya que parte del calor del objeto fluye al termómetro (o viceversa), de modo que el resultado de la medición es un valor modificado del original debido a la inevitable interacción que se debe realizar. Es claro que esta interacción podrá o no ser significativa: Si se mide la temperatura de un metro cúbico de agua, la cantidad de calor transferida al termómetro puede no ser significativa, pero si lo será si el volumen en cuestión es de una pequeña fracción del mililitro.

Existen dos maneras de cuantificar el error de medición:  Mediante el llamado error absoluto, que corresponde a la diferencia entre el valor medido Xm y el valor real Xr: E = Xm − Xr (1.1)

 Mediante el llamado error relativo, que corresponde a el cociente entre el error absoluto y el valor real Xr: e = E Xm (1.2)

Error sistemático

En estadística, un error sistemático es aquel que se produce de igual modo en todas las mediciones que se realizan de una magnitud. Puede estar originado en un defecto delinstrumento, en una particularidad del operador o del proceso de medición, etc. Se contrapone al concepto de error aleatorio.

En investigación clínica, un error sistemático se comete por equivocaciones en el proceso de diagnóstico o en el proceso de selección de pacientes:

• Ámbito de selección (de dónde vienen los pacientes): Sesgo de selección.

• Sesgo de diagnóstico

• Presencia de factores de confusión: Sesgo de confusion.

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Error aleatorio

En ingeniería y física, el error aleatorio o accidental es aquel error inevitable que se produce por eventos únicos imposibles de controlar durante el proceso de medición. Se contrapone al concepto de error sistemático.

En un estudio de investigación, el error aleatorio o accidental viene determinado por el hecho de tomar sólo una muestra de una población para realizar inferencias. Puede disminuirse aumentando el tamaño de la muestra. Cuantificación:

1. Prueba de hipótesis

2. o cálculo de intervalo de confianza

Las fuentes de los errores aleatorios son difíciles de identificar o sus efectos no pueden corregirse del todo. Son numerosos

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