Errores de medición. Teoría 1

Conceptos de Medición de Errores: Exactitud y Precisión

Resumen de la sección: En esta sección, se abordan los conceptos de medición de errores, exactitud y precisión en el ámbito de la medición de cantidades físicas. Se explica que la medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar una magnitud desconocida con una magnitud conocida como patrón. Además, se menciona que la asignación de números a observaciones es fundamental para obtener nueva información sobre los fenómenos u objetos estudiados.

Medición y Unidad de Medida

• La medición es un proceso básico de la ciencia que implica comparar una magnitud desconocida con una magnitud conocida como patrón.

• El resultado de la medición se llama medida y a la magnitud patrón se le llama unidad de medida.

• La asignación numérica a las observaciones permite analizar los fenómenos u objetos estudiados.

Principios o Requisitos para una Medición Útil

• El proceso de medición debe ser válido, confiable y exacto.

• Una medición es válida cuando mide aquello que trata de medir sin distorsiones sistemáticas.

• Es confiable cuando proporciona resultados iguales o parecidos al aplicarse repetidamente por diferentes investigadores.

• Es exacta cuando determina satisfactoriamente la magnitud del fenómeno u objeto estudiado.

Tipos de Medición: Directa e Indirecta

• Una medición puede ser directa o indirecta.

• Es directa cuando obtenemos el valor directamente con un instrumento.

• Es indirecta cuando calculamos el valor mediante una fórmula que involucra magnitudes medidas directamente.

Errores Experimentales en la Medición

• El proceso de medición siempre tiene algún tipo de error experimental debido a imperfecciones del instrumental y limitaciones del medidor.

• Se presentan dos tipos de errores experimentales: el error sistemático y el error aleatorio.

• El error sistemático es constante, se puede calcular o prever, y se corrige mediante calibraciones o compensaciones.

• El error aleatorio no se puede prever y está relacionado con la precisión del instrumento.

Clasificación de los Errores de Medición

• Los errores de medición pueden ser debidos al instrumento, al operador, a factores ambientales y a tolerancias geométricas del objeto a medir.

• Los errores debidos al instrumento incluyen el error de alineación, diseño o fabricación, desgaste y precisión/forma de los contactos.

• Los errores debidos al operador incluyen el mal posicionamiento y el paralaje.

• Los errores debidos a factores ambientales incluyen la variación de temperatura y otros agentes externos.

• Los errores debidos a tolerancias geométricas del objeto incluyen deformación, forma y estabilización/envejecimiento.

Importancia de la Estimación del Error

• La medición debe realizarse considerando que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental cometido.

• Diferentes tipos de errores pueden afectar la exactitud y precisión de las mediciones.

• Es importante estimar o analizar los errores para obtener mediciones confiables.

Exactitud vs. Precisión

• La exactitud se refiere al grado de concordancia entre el valor verdadero y el valor experimental.

• Un aparato es exacto si las medidas realizadas con él son muy próximas al valor verdadero de la magnitud medida.

• La precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos.

Estimación del Error y Análisis de Errores

Resumen de la sección: En esta sección, se aborda la importancia de estimar y analizar los errores en el proceso de medición. Se define la exactitud como el grado de concordancia entre el valor verdadero y el valor experimental, mientras que la precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos. Además, se mencionan los diferentes tipos de errores que pueden afectar las mediciones y su clasificación según su origen.

Estimación del Error

• Antes de estimar o analizar los errores, es importante entender qué se entiende por exactitud y precisión en el contexto de la medición.

• La exactitud se define como el grado de concordancia entre el valor verdadero y el valor experimental.

• La precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos.

Tipos de Errores en Mediciones

• Los diferentes tipos de error que pueden presentarse en las mediciones incluyen errores sistemáticos y errores aleatorios.

• Los errores sistemáticos son constantes, predecibles y pueden corregirse mediante calibraciones o compensaciones.

• Los errores aleatorios no son predecibles y están relacionados con la precisión del instrumento.

Clasificación de Errores según su Origen

• Los errores experimentales pueden ser debidos al instrumento, al operador, a factores ambientales y a tolerancias geométricas del objeto a medir.

• Los errores debidos al instrumento incluyen el error de alineación, diseño o fabricación, desgaste y precisión/forma de los contactos.

• Los errores debidos al operador incluyen el mal posicionamiento y el paralaje.

• Los errores debidos a factores ambientales incluyen la variación de temperatura y otros agentes externos.

• Los errores debidos a tolerancias geométricas del objeto incluyen deformación, forma y estabilización/envejecimiento.

Importancia de la Estimación del Error

• La medición debe realizarse considerando que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental cometido.

• Diferentes tipos de errores pueden afectar la exactitud y precisión de las mediciones.

• Es importante estimar o analizar los errores para obtener mediciones confiables.

Precisión e exactitud de las mediciones

Resumen de la sección: En esta sección se discute la precisión y exactitud de las mediciones realizadas con un instrumento. Se explica que la precisión se refiere a la variabilidad entre las mediciones, mientras que la exactitud compara el valor verdadero con la medición para determinar la diferencia.

Precisión e exactitud de las mediciones

• La precisión del instrumento utilizado en las mediciones es muy alta, ya que hay una pequeña diferencia entre los valores obtenidos.

• Incluso si el valor verdadero fuera de 21 segundos, el instrumento seguiría siendo preciso pero no exacto debido a la diferencia entre los valores obtenidos y el valor verdadero.

• La precisión se puede estimar mediante la variabilidad entre las mediciones.

• La exactitud compara el valor verdadero con la medición para determinar qué tan grande es la diferencia.