Error y exactitud de mediciones

Error y exactitud de mediciones

Medir. Comparar una magnitud con otra que se utiliza como patrón (mensurar).

Patrón. Magnitud de valor conocido y perfectamente definido que se usa como referencia. Ejemplo: metro. 

Método directo e indirecto de medida.

• ·         Directo. Se efectúa utilizando aparatos o instrumentos de medición. Ejemplo: usar la reglar para obtener la longitud de un objeto.
• ·         Indirecto. Utiliza fórmulas para ejecutar cálculos mediante el método de la sustitución. Ejemplo: calcular la distancia que recorrió un auto y el tiempo que demoró en hacerlo; mediante estoy datos se puede obtener la velocidad.

Error. Algo equivocado. La diferencia entre en valor calculador y el valor real del objeto que se esté midiendo. Ejemplo: mides la longitud de una varilla y obtienes 987.6 cm mientras que en la etiqueta de datos del producto (varilla) dice que su longitud es de 988 cm. Tu error 988 cm - 987.6 cm = 0.4 cm, es decir error es de 0.4.

Incertidumbre de medición. Duda respecto al resultado de dicha medición.

Causas de errores de medición

• ·         Al instrumento. Precisión del diseño (imperfecciones), error de alineación, error de diseño (calidad del instrumento), desgates del material, etc.
• ·         Al operador. Error de mal posicionamiento (ángulo), error de lectura y paralaje (cuando la mirada del observador no está situada totalmente perpendicularmente al plano de escala).
• ·         A los factores ambientales. Variación de temperatura y otros agentes exteriores (humedad, presión atmosférica).

Errores de medición

• ·         Accidentales. Anotar mal los resultados obtenidos
• ·         Sistemáticos. Conjunto de lecturas realizadas al hacer mediciones y depende de la destreza del operador (empleo del instrumento de medición, mala calibración y error de escala).
• ·         Circunstanciales. Se producen en forma irregular de una medición a otra (aproximadamente).

Tipos de errores

Ejemplo. Mediante el equipo de topografía, se midió una  longitud de 232.4 m de una calle; sin embargo, se conoce que el valor exacto es de 232.05 m.

• ·         Error absoluto. Diferencia entre el valor obtenido y el valor dado como exacto.

*El error absoluto puede ser: por exceso, cuando la medida de M` es mayor que a exacta (+); por defecto, cuando la medida de M` es menor que la exacta (-).

• ·         Error relativo. Cociente entre el error absoluto y la medida exacta.

• ·         Error porcentual.
  
• ·         Error aleatorio.

Procedimiento para establecer un valor fiable durante los cálculos de experimentación.

Repetir n veces

Números de veces (n)	1	2	3	4	5	6	7	8
Medida obtenidas	2.3	2.4	2.35	2.33	2.36	2.39	2.32	2.31

 Calcular el promedio (media aritmética) y la desviación media

Instrumentos de medición. Aparato que permite cuantificar en forma correcta una cantidad de un fenómeno físico.

• ·         Longitud: Regla, cinta métrica, flexómetro.
• ·         Espero: Calibrador palmer o tornillo micrométrico.
• ·         Diámetro interno, externo y profundidad: Calibrador vernier o pie de rey.
• ·         Masa: Bascula
• ·         Tiempo: Reloj, cronometro.
• ·         Fuerza: Balanza de resorte o dinámetro.
• ·         Temperatura: Termómetro.
• ·         Velocidad: Velocímetro.
• ·         Angulo. Transportador.

Exactitud. Capacidad del instrumento de acercarse al valor de la magnitud real (valor estándar).

Exactitud numérica. Al valor real con todo los dígitos que representa al valor.

1/3 = 1/3

Precisión. Dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidos de una magnitud ( < Dispersión > Precisión ).

Precisión numérica. Al valor real con una cierta cantidad de dígitos que representa al valor.

1/3 = 0.33