preguntas generadoras

PREGUNTAS GENERADORAS

1. ¿Cuáles  son los errores más frecuentes en la medición?

Rta:

Los resultados de las medidas  casi nunca corresponden a  los valores reales de las magnitudes medidas, están afectados de error. Las causas que motivan tales desviaciones pueden ser debidas al observador, al aparato o incluso a las propias características del proceso de medida. Un ejemplo de error debido al observador es el llamado error de paralaje que se presenta cuando la medida se efectúa mediante la lectura sobre una escala graduada. La situación del observador respecto de dicha escala influye en la posición de la aguja indicadora según sea vista por el observador.

Son frecuentes los errores debidos al aparato de medida. Tal es el caso del llamado error del cero. El uso sucesivo de un aparato tan sencillo como una báscula de baño hace que al cabo de un cierto tiempo en ausencia de peso alguno la aguja no señale el cero de la escala. Variaciones en las condiciones de medida debidas a alteraciones ambientales, como pueden ser cambios de presión o de temperatura o a las propias características del proceso de medida constituyen otras posibles fuentes de error. La interacción entre el sistema físico y el aparato de medida constituye la base del proceso de medida; pero dicha interacción perturba en cierto grado las condiciones en las que se encontraba el sistema antes de la medida.

Así, cuando se desea medir la tensión eléctrica existente entre dos puntos de un circuito con un voltímetro, una parte de la corriente se desvía por el aparato de medida, con lo que el sistema a medir queda ligeramente perturbado. De igual modo, al medir una temperatura con un termómetro se está provocando una cesión o absorción de calor entre  termómetro y sistema hasta que se alcanza el equilibrio térmico entre ambos. En  cierto grado, el valor de la temperatura a medir se ha visto modificado al hacer intervenir el aparato de medida.

Error absoluto y error relativo

Como consecuencia de la existencia de diferentes fuentes de error, el científico se plantea por sistema hasta qué punto o en qué grado los resultados obtenidos son fiables. Por ello, al resultado de una medida se le asocia un valor complementario que indica la calidad de la medida o su grado de precisión. Los errores o imprecisiones en los resultados se expresan matemáticamente bajo dos formas que se denominan error absoluto y error relativo. Se define el error absoluto ΔE, como la diferencia entre el resultado de la medida M y el verdadero valor m₀ de la magnitud a medir

ΔE = M - m₀

El error relativo E_r es el cociente entre el error absoluto ΔE y el verdadero valor. Cuando se expresa en tanto por ciento su expresión es

E_r(%) = ΔE.100/m₀

En sentido estricto tales definiciones son únicamente aplicables cuando se refieren no a medidas físicas propiamente, sino a operaciones matemáticas, ya que el valor exacto de una magnitud no es accesible. En tal caso se toma como m el valor que más se aproxima al verdadero, es decir, valor medio obtenido al repetir varias veces la misma medida.

2. ¿Cómo se corrigen los errores en las mediciones?

Rta:

Los errores en las mediciones ocurren por muchas causas para poder evitarlos es necesario tener los equipos adecuados para lo que se va a medir, que sea hecha por una misma persona ya que si lo hace otra persona puede ver de diferente ángulo y esto causaría un error en la medición variando su resultado, otra forma para evitar los errores es realizando correctamente los cálculos con las formulas adecuadas para tal medición. Las mediciones deben hacer sobre elementos planos y no al aire para que el resultado no variara.

3. ¿Qué métodos estadísticos son los más aproximados para corregir errores en la medición?

Rta:

 No existen métodos sencillos mediante los cuales la calidad de un resultado experimental pueda ser evaluada con absoluta seguridad. El trabajo involucrado para verificar la seguridad de los datos comprende el estudio de la literatura química para aprovechar la experiencia de otros, la realización de nuevos experimentos diseñados para descubrir fuentes potenciales de error, la calibración del equipo usado en las mediciones y el análisis estadístico de los datos que se han obtenido.

Precisión. Se puede definir como la concordancia que hay entre los valores numéricos de dos o más mediciones que se han realizado de idéntica manera.

Existen varios métodos para evaluar la precisión de los datos. Estos métodos pueden ser absolutos o relativos. A continuación se presenta una síntesis de los métodos.

METODOS ABSOLUTOS PARA EXPRESAR LA PRECISION

• Intervalo, rango o recorrido.

• Desviación respecto a la media.

• Desviación respecto a la mediana.

• Desviación estándar.

• Varianza.

METODOS RELATIVOS PARA EXPRESAR LA PRECISION

• Desviación relativa respecto a la media.

• Desviación relativa respecto a la mediana

• Desviación estándar relativa o coeficiente de variación.

Después de la media aritmética la desviación estándar es la medida de dispersión más utilizada; se define como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de la desviación de cada uno de los datos respecto al promedio o media aritmética dividido por el número de datos o tamaño de la muestra (N) menos uno:

S = 
(Xi - X)2

N - 1

Donde: Xi = Valor obtenido

X = Promedio de los valores obtenidos

N = Número de mediciones.