El cálculo de los absolutos de los rangos de los diferentes tipos de errores en las mediciones

Introducción

Queda claro que el resultado de toda medición siempre tiene cierto grado de incertidumbre. Esto se debe a las limitaciones de los instrumentos de medida, a las condiciones en que se realiza la medición, así como también, a las capacidades del experimentador. Es por ello que para tener una idea correcta de la magnitud con la que se está trabajando, es indispensable establecer los límites entre los cuales se encuentra el valor real de dicha magnitud. La teoría de errores establece estos límites.

Por mucha 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 hallados y 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.

En ciencia e ingeniería, el concepto de error tiene un significado diferente del uso habitual de este término. En ciencia el error está asociado al concepto de incertidumbre inevitable en la determinación del resultado de una medición, ya que el propio hecho de la medición va acompañado de la acción e interacción de numerosos factores influyentes en el resultado de la misma. Más precisamente, lo que procuramos en toda medición es conocer estas incertidumbres. Es decir, buscamos establecer un intervalo, donde con cierta probabilidad, podamos decir que se encuentra el mejor valor de la magnitud.

Consecuentemente, el resultado de una medida sólo tiene sentido si, además del número obtenido y su unidad correspondiente, va acompañado de otro número, denominado error, que dé cuenta de la incertidumbre asociada a ella.

EXPERIMENTO # 2

TEORÍA DE ERRORES

Objetivos

1. Expresar correctamente el resultado de una medición utilizando los conceptos básicos de la teoría de errores.

2. Calcular los intervalos absolutos de los diferentes tipos de errores en las mediciones.

3. Estudiar de forma analítica la propagación del error en operaciones matemáticas básicas.

Análisis Indagatorio

1. ¿Por qué cuando se mide varias veces una misma magnitud, el resultado varía?

Cuando alguien mide algo, debe tener cuidado para no producir una perturbación en el sistema que está bajo observación. Así, el instrumento de medida afecta de algún modo a la magnitud o variable que se desea medir.

La incerteza surge directamente del proceso de medición y depende de varios factores como ser: las características del experimento realizado, los instrumentos de medida utilizados, el operador que realiza la medición, etc.

No se pueden eliminar las incertezas, solo es posible minimizarlas tomando todos los recaudos necesarios durante el proceso de medición.

La cuestión sobre la fiabilidad del resultado está relacionada con la precisión o reproducibilidad del experimento. Por tal motivo al medir varias veces una misma magnitud el resultado varía de acuerdo a la precisión y exactitud de la medición.

2. ¿Existirá alguna medición absolutamente exacta? Sustente su respuesta.

La medida exacta no existe, lo que sí existe es el grado de exactitud. La medida exacta es inalcanzable por cuanto toda medida o medición siempre estará afectada por un grado de incertidumbre o error. Conforme los instrumentos de medición se hacen más sofisticados, el grado de error disminuye, con lo que las mediciones arrojan resultados cada vez más exactos.

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