ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

NOMBRE: Karla VillegasFECHA: 13/10/2014GR 1

CONSULTA N° 2

TEMA: INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES

Fuente 1

La incertidumbre de una medición está asociada generalmente a su calidad. La incertidumbre de una medición es la duda que existe respecto al resultado de dicha medición. Usted puede pensar que las reglas graduadas están bien hechas, que los relojes y los termómetros deben ser veraces y dar resultados correctos. Sin embargo, en toda medición, aún en las más cuidadosas, existe siempre un margen de duda. En lenguaje común, esto se puede expresar como “más o menos”, por ejemplo, al comprar o vender un tramo de una tela de dos metros, “más o menos” un centímetro.

Expresión de la Incertidumbre de una Medición: Dado que siempre existe un margen de duda en cualquier medición, necesitamos conocer “¿cuán grande es ese margen?” Por esto se necesitan dos números para cuantificar una incertidumbre. Uno es el ancho de este margen, llamado intervalo, el otro es el nivel de confianza, el cual establece qué tan seguros estamos del “valor verdadero” dentro de ese margen.

Por ejemplo: Si decimos que la longitud de cierta barra mide 20 cm, más o menos ± 1 cm, con un 95% de confianza decimos: “20 cm ± 1 cm, con un nivel de confianza del 95%”. Esto significa que en 95 de cada 100 mediciones la longitud de la barra está comprendida entre 19 y 21 centímetros.

Error Vs Incertidumbre: Es importante diferenciar los términos error e incertidumbre.

Error: Es la diferencia entre un valor medido y el valor convencionalmente verdadero, del objeto que se está midiendo.

Incertidumbre: Es la cuantificación de la duda que se tiene sobre el resultado de una medición. Cuando sea posible, se trata de corregir los errores conocidos por ejemplo, aplicando las correcciones indicadas en los certificados de calibración. Pero cualquier error del cual no se conozca su valor, es una fuente de incertidumbre.

Fuente 2

Fuentes de Incertidumbre

Todas las mediciones tienen asociada una incertidumbre que puede deberse a los siguientes factores:

• La naturaleza de la magnitud que se mide,

• El instrumento de medición,

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• El observador,

• Las condiciones externas.

Cada uno de estos factores constituye por separado una fuente de incertidumbre y contribuye en mayor o menor grado a la incertidumbre total de la medida. La tarea de detectar y evaluar las incertidumbres no es simple e implica conocer diversos aspectos de la medición.

En principio, es posible clasificar las fuentes de incertidumbres en dos conjuntos bien diferenciados, las que se deben a:

• Errores accidentales o aleatorios que aparecen cuando mediciones repetidas de la misma variable dan valores diferentes, con igual probabilidad de estar por arriba o por debajo del valor real. Cuando la dispersión de las medidas es pequeña se dice que la medida es precisa.

• Errores sistemáticos que son una desviación constante de todas las medidas ya sea siempre hacia arriba o siempre hacia abajo del valor real y son producidos, por ejemplo, por la falta de calibración del instrumento de medición.

La medida ideal es aquella que tiene un 100% de exactitud y un 100% de precisión.

Fuente 3

TIPOS DE INCERTIDUMBRE:

Sistemática:Esta se presenta constantemente a medida que transcurre el experimento a realizar, teniendo una desventaja en el resultado final, estos dan valores siempre mayores o menores que el valor real. Este tipo de incertidumbre puede ser causado por defectos de los instrumentos de medida, o imperfecciones de los métodos experimentales o simplemente si se ignora algún factor que intervenga en el experimento que se estudia. Los instrumentos pueden originar incertidumbre sistemática cuando están mal calibrados y esto generalmente depende del fabricante.

Algunos ejemplos de esta incertidumbre son:1. Que la posición inicial de un instrumento no esté en cero.2. Que alguna pieza del equipo que se está utilizando tenga algún defecto.3. Que las condiciones en el espacio donde se realice el experimento no sean las más adecuadas ya que gran parte de los instrumentos del laboratorio son confiables en determinadas condiciones que por lo general son especificadas por el fabricante.4. Que se utilicen los instrumentos de manera incorrecta.

Casual:

Este tipo de incertidumbre surge repentinamente y al azar. Esta podría ser a veces menor o a veces mayor al valor real. Sin inevitables y difícil de precisar, las posibles causas de este tipo de incertidumbre podrían ser: las pequeñas distorsiones ambientales que se escapan de las manos del experimentador o cuando la magnitud estudiada carece

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de precisión y para evitar esto se debería repetir muchas veces una medida determinada.

Ilegítima:

Esta incertidumbre no surge del experimento sino por defectos del operario, por ejemplo: si por falta de conocimiento se lee de manera incorrecta la escala de un instrumento o cuando se cometen errores referentes a los pequeños cálculos experimentales de alguna medida. Para evitar estos errores es fundamental conocer y saber utilizar los instrumentos de medida y ser muy preciso y cuidadoso al realizar los cálculos. Estos errores considero que podrían ser los más comunes en estudiantes.

RESUMEN:

Incertidumbre es un margen de duda existente en toda medición y por la cual se define la calidad de la misma, y se debe distintos factores como la naturaleza de la magnitud que se mide, el instrumento de medición, el observador y las condiciones externas, esta duda es cuantificada mediante dos números, el uno se denomina intervalo y expresa el ancho del margen de duda, el segundo expresa la seguridad de acercarse al valor verdadero en dicho margen y en caso de no saber el valor del error es una fuente de incertidumbre. Error no es lo mismo que la incertidumbre puesto que la incertidumbre es la duda sobre una medición y error es la diferencia entre un valor medido y otro valor verdadero.

Hay tres tipos de incertidumbre:

SISTEMÁTICA: Se produce por errores de fábrica en los instrumentos, una calibración inadecuada o simplemente imperfecciones en los métodos experimentales y factores que intervengan.

CASUAL: Se da por distorsiones ambientales o cuando la precisión de la magnitud estudiada crece.

ILEGAL: Estos errores se dan por la carencia de conocimiento del operario o practicante.

Una medida ideal es aquella que posee una exactitud y precisión del 100%.

CONCLUSIONES:

1. Todo instrumento debe estar bien calibrado antes de realizar cualquier medición.2. El operario debe adquirir los conocimientos necesarios para poder realizar una

medición exitosa y con un margen de error minúsculo.3. Toda medida posee incertidumbre excepto las medidas ideales.4. Se deben tener claros los aspectos importantes de la medición para poder evaluar

una incertidumbre5. Hay que realizar las mediciones en un ambiente adecuado puesto que algunos

instrumentos exigen condiciones específicas.

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BIBLIOGRAFÍA:

CELCIUS: http://www.celsiusmetrologia.com/index.php?option=com_content&view=article&id=26:ique-es-la-incertidumbre-de-una-medicion&catid=13:noticias&Itemid=40

LABORATORIO DE MECÁNICA Y FLUIDOS-INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS MEDICIONES (PDF)

http://www.fisica.uson.mx/manuales/mecyfluidos/mecyflu-lab001.pdf

BUENAS TAREAS:

http://www.buenastareas.com/ensayos/Tipos-De-Incertidumbre/1997561.html