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Física
LAS CIENCIAS FÍSICAS Y LA MEDIDA
Medidas, resultados y errores - 1ª parte
Fuentes de error
os resultados de las medidas nunca se
corresponden con los valores reales de las magnitudes a medir, sino que, en
mayor o menor extensión, son defectuosos, es decir, 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.
Son, asimismo, 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. Para evitar este tipo de error los fabricantes incluyen un tornillo o rueda que permite corregirlo al iniciar cada medida.
En todo estudio científico
debe tenerse en cuenta los errores que se cometen, ya que éstos pueden
variar toda la información obtenida. Grabado de 1810 sobre los estudios de
Humboldt.
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 un cierto grado, el valor de la temperatura a medir se ha visto modificado al hacer intervenir el aparato de medida. En el ámbito de la física macroscópica tal perturbación, cuando existe, es controlable y puede reducirse hasta considerarse despreciable mediante un diseño adecuado del 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, esto es, dignos de confianza. Por ello, al resultado de una medida se le asocia un valor o índice 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 Ea, como la diferencia entre el resultado de la medida M y el verdadero valor m de la magnitud a medir:
Ea = M - m
El error relativo Er es el cociente entre el error absoluto Ea y el verdadero valor. Cuando se expresa en tanto por ciento su expresión es: