3. UNIDAD 3.- DATOS EXPERIMENTALES Y ERRORES.
3.1. Registro e informe de las mediciones.
3.2. Presentación gráfica de datos.
3.4. Precisión y exactitud.
Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.
Exactitud se refiere a que tan cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacta es una estimación.
Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero
3.5. Resolución y sensibilidad.
Sensibilidad: Término utilizado para describir el mínimo cambio en la especie sensada que el instrumento puede detectar. Su definición es similar a la definición de ganancia pero se refiere, más bien, a la posibilidad de discriminar dos valores muy cercanos entre si. La sensibilidad se expresa cuantitativamente mediante la tasa de cambio de la medición respecto del cambio en la especie sensada.
Resolucion: Expresa la posibilidad de discriminar entre valores, debido a las graduaciones del instrumento. Se suele hablar de número de dígitos para indicadores numéricos digitales y de porcentaje de escala para instrumentos de aguja. Es bien sabido, por ejemplo, que los termómetros de baja calidad sólo tienen indicaciones cada 10 ºC, sin subdivisiones, a fin de enfatizar al usuario que el instrumento sólo da una noción y no se debe usar como instrumento de alta resolución. La resolución está en directa relación a la escala del instrumento.
3.6. Errores en la medición.
Entendemos por error a la indeterminación o incerteza propia del proceso de medición y no lo tomamos como si fuera una equivocación por el operador.
ERROR MÍNIMO
Al analizar las cifras significativa, mencionamos que el objeto, el instrumentos, el operario, ofrecen limitaciones en el número de cifras que podemos medir. Es decir, cada uno de los sistemas que intervienen en el proceso de medición, introduce una incerteza o error en el valor medido. Ellos son:
error de definición(edef): está determinado por la naturaleza del objeto a medir. (las rugosidades de un cuerpo aparentemente de superficie lisa, que por más que mejoremos el orden de cifra significativas, llega un momento que no puede mejorarse)
error de apreciación (eap): es el mínimo valor de medida que puede medir el instrumento.(Una cinta de sastre tendrá una apreciación de 1 cm o 0,5 cm)
error de interacción (eint ): surge como resultado de la interacción entre operario, instrumento y objeto. Se introduce este error en la medida que perturbamos el sistema objeto de nuestra medición.(Medir con un cronómetro manual, tiempos del orden da magnitud de nuestra capacidad de reacción)
error de exactitud (eexac): surge de la fidelidad con la que un instrumento recoge los datos de la realidad. (Un amperímetro clase 0,2, es decir, que a plena escala se comete un error de apreciación de 0,2 para 100 divisiones)
ERRORES SISTEMÁTICOS Y CAUSALES
SISTEMÁTICOS: Son aquellos que ocurren siempre en una misma dirección. Por ejemplo, si la aguja de la balanza del señor que nos vende verdura en el mercado está un poquito corrida del cero, ya sea a la derecha o a la izquierda, el valor del peso de verdura que nos pese sufrirá sistemáticamente una incertidumbre por exceso o por defecto respectivamente. Cuando midamos en otra balanza calibrada más correctamente, nos daremos cuenta del error y podremos informar a nuestro verdulero para que efectúe la corrección necesaria. No obstante, es probable que si no le avisamos, este señor no tome conocimiento del error de su balanza, puesto que cono mide siempre con el mismo instrumento, será difícil que se percate de dicho error sistemático.
Concluimos entonces que un error sistemático no es fácilmente detectable, porque se producen siempre en una misma dirección, lo podemos identificar cuando usamos otros aparatos u otros métodos de medición. Así podemos cometer errores sistemáticos de medición cuando:
*el instrumento está mal calibrado (nuestro ejemplo)
*fallas en el aparato de medición (balanza mal construida, milímetros más grandes o chicos )
*operador con poca o nada de experiencia en las mediciones (mala ubicación del ojo para mirar es decir error de paralaje)
*influencia del ambiente (aumento de la temperatura)
Una vez conocidos es posible eliminarlos.
CASUALES O ACCIDENTALES: Son aquellos que se cometen en forma azarosa, es decir, no podemos predecir cuales son las causas y corregirlas. Los valores de las magnitudes medidas, se cometen por exceso o por defecto. Admiten por lo tanto, para una cantidad grande de medidas un tratamiento estadístico a diferencia de los anteriores. Algunos ejemplos de estos son:
*variaciones de las condiciones externas en forma accidental (variación de la tensión domiciliaria)
*error en la apreciación del instrumento (no se estima correctamente la división de la escala con la que se esta midiendo)
*limitaciones impuesta por el propio objeto(superficie rugosa)
3.7. Evaluación estadística de datos y errores en la medición.
3.8. El decibel.
El decibel (dB) es una unidad logarítmica de medida que expresa la magnitud de una magnitud física en relación con una referencia implícita o nivel especificado. Since it expresses a ratio of two quantities with the same unit, it is a dimensionless unit . Como lo expresa una relación entre dos cantidades con la misma unidad, es una unidad adimensional . A decibel is one tenth of a bel , a seldom-used unit. Un decibel es la décima parte de un bel, una unidad utilizada en raras ocasiones.
El decibel es ampliamente conocido como una medida de nivel de presión acústica , pero también se utiliza para una amplia variedad de otras mediciones de la ciencia y la ingeniería y otras disciplinas.
