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Análisis de errores e incertidumbres en la medición : - Coggle Diagram
Análisis de errores e incertidumbres en la medición :
En la medición científica se pueden conocer dos tipos de números exactos e inexactos.
Los números exactos, Son aquellos que presentan valores enteros o definidos. Por ejemplo: cuando usamos la unidad metro encontramos que tiene exactamente 100 cm, de igual manera en un kilómetro hay 1000 m, en una semana hay 7 días, en una hora hay 60 minutos, etcétera. En todos ellos hay una cantidad exacta.
Los números inexactos son el resultado de las mediciones. Sus valores presentan alguna incertidumbre, debido a errores en el proceso de medición.
Los errores de acuerdo a las causas que los originan se clasifican en: sistemáticos y accidentales o aleatorios.
Cuando se realiza una medición hay errores que afectan a la medida. Si se mide la longitud de una varilla metálica con una regla, se obtiene una cierta cantidad, pero si la longitud de la varilla cambia por efecto de la temperatura, cuándo se mida nuevamente se obtendrá una cantidad diferente, lo que introduce a un error. A este tipo de errores se les denomina errores accidentales o aleatorios y son el resultado de la suma de diversas perturbaciones cambiantes que se combinan de tal manera que cada vez que se mide se obtienen valores distintos.
Los errores sistemáticos se originan a causa de:
Defecto en los instrumentos de medición o falta de calibración de los mismos
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La forma inapropiada de observar al hacer la medición
Los errores accidentales en la medición se dan en muchas ocasiones por deficiencias en la persona que hace la medición. Por falta de talento para realizarla, por el cansancio que puede tener al llevarla a cabo, por la falta concentración debida a preocupaciones u otros distractores, o por defectos físicos como mala vista, etc. Pero se pueden contrarrestar al hacer muchas mediciones y calcular un promedio.
En cuanto a la manera de estimar el valor de un error, éstos pueden ser: error absoluto y error relativo.
El error absoluto es la diferencia entre el valor verdadero de una magnitud y el valor medido. Por ejemplo: si el valor de una longitud medida es de 30 cm, pero su valor verdadero es de 29.8 cm, el error absoluto es igual a: 30 cm menos 29.8 cm = 0.2 cm
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El valor relativo es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero. Error relativo = error absoluto/ valor verdadero
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La influencia de algunos factores puede provocar errores e incertidumbre en las mediciones.
Error de paralaje
Es el error humano. Generalmente se comete por no colocar en posición adecuada el ojo humano
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Error por limitaciones instrumentales o por el aparato de medida
Los instrumentos tienen sus limitaciones propias. Algunas son obvias, como el caso de las reglas de madera barata, donde uno puede ver que las divisiones no están espaciadas uniformemente.
Los instrumentos varían en forma notable en calidad; algunos son hechos con mejor diseño y mano de obra que otros. Lógicamente existirán unos más precisos y exactos que otros
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Error por Influencias Extrañas
Las corrientes del Aire, en ocasiones un experimento nos da el resultado esperado debido a que lo que se está midiendo por algún otro factor que está presente. Por ejemplo, la lectura de una balanza no sólo depende del peso en el platillo, sino también de alguna corriente de aire que haya en el lugar
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Impurezas
después de investigar las propiedades de una sustancia, un químico puede descubrir que sus conclusiones son totalmente inválidas, por la presencia de algunas impurezas en la muestra que está analizando.
La temperatura, si usamos una regla de acero para medir la longitud de un cuerpo, podemos dudar de la exactitud de la lectura, ya que la longitud de la regla puede haber cambiado si la temperatura en el momento de hacer la medida no es la misma que la temperatura que había cuando se grabó la regla
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Humedad, es otro factor que altera los resultados, ya que ciertos materiales absorben la humedad del medio ambiente, como la madera, por lo tanto, una regla de madera se afectaría.
Incertidumbre, al hacer el análisis de los posibles errores, se puede apreciar que en el campo experimental se trabaja con ciertos rangos de incertidumbre, que se pueden superar con algunos mecanismos técnicos. Es el error que se obtiene al hacer una lectura en un instrumento por sus unidades métricas. Ejemplo si se utiliza una regla con divisiones hasta de 1 mm al medir se pudo cometer el error de mas o menos 1 mm, el cuál se llama error absoluto, pero como las longitudes no son iguales la proporción de la incertidumbre es diferente por cada lectura de medición que se haga
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