Principios básicos y errores

Toma medida lleva asociado un error. Este error es una magnitud tan importante de cuantificar como la medida en si, por lo que hay grandes esfuerzos para caracterizarlo y tener una idea de cuan grande es. Por poner un ejemplo de la importancia que tiene el error en una medida pensemos en que medimos la anchura de un folio con una regla. Podremos estar todo el tiempo del mundo estimando las veces que entra un folio en un milímetro, pero el valor que demos no va a ser creíble en ningún momento.

Existen dos tipos de error: error sistemático y error aleatorio.

El error sistemático es el más grave de ellos. Se asocia con un defecto en la forma de la medición. Por ejemplo si medimos el lado de una mesa con un metro un error sistemático sería poner el metro desplazado del origen (aunque puede parecer un error que nadie cometería pensad en aparatos controlados por un ordenador. Tu al ordenador le dices que meta 10 V y este en realidad mete 9.8V). Este error no siempre se puede corregir, pero si tenerlo cuantificado.

El error aleatorio es un concepto un poco más sutil. Este error aparece en cada medida, independientemente de lo bien que sea realizada, y sigue una distribución gaussiana. Cuantas más medidas realicemos más podremos acotar la medida. Personalmente no creía que existiese hasta que hice la prueba. Coge un metro y mide la pantalla del ordenador 10 veces a ver si te salen resultados clavados.

Otros conceptos un tanto difíciles (yo creo que más por el idioma que por los conceptos en si) son el de precisión y exactitud. Una medida será exacta cuando su resultado esté cerca del valor real, y será precisa cuando sea repetible. Por ejemplo, si usamos el flexiómetro de M_Odes para medir una mesa podremos obtener un resultado preciso, si tenemos la suficiente delicadeza, pero nunca será un resultado exacto. También, si usamos un metro de interferencias de rayos láser tendremos un resultado exacto, aunque si lo hacemos sin mucho cuidado poco preciso.


En física existen dos tipos de medidas: directas e indirectas. Una medida directa es la que es realizada por un instrumento directamente. Por ejemplo, medir una distancia con un flexiómetro . Una indirecta es la que obtenemos el valor deseado a través de una medición directa de otra variable. Por ejemplo podemos medir la altura de un árbol a través de medir su sombra y el ángulo tierra-sol.

Cómo ya hemos dicho toda medida lleva asociado un error. En las medidas directas tomaremos como error para una sola medida la precisión del aparato de medida. Por ejemplo si usamos el famoso flexiometro de M_Odes tomaremos cómo error 1 mm, que es lo menor que mide el aparato. Si realizamos una tanda de medidas el resultado que daremos será la media de estas medidas y cómo error su desviación estandard. Calcular el error en una medida indirecta es un poco más complicado, ya lo pondré en otro momento.