Medir una magnitud física es comparar esta magnitud con otra cantidad que se ha elegido como patrón.

La medida depende:

• De la precisión del instrumento de medida, la precisión es la magnitud mínima que puede apreciar. Cuanto más cifras decimales proporcione el instrumento más preciso es.

• La sensibilidad del instrumento que es la capacidad para detectar variaciones de la magnitud a medir. Los instrumentos más sensibles son también los más precisos.

 

 

Si una balanza tiene una precisión de 0,1 gramo las medidas que tomemos tendrán un error de 0,1 gramo  y por tanto una pesada de 10 gramos se escribirá como 10 ± 0,1 g.

 

Notación científica

 

En física y química se pueden manejar números muy grandes o muy pequeños y es por esto que expresamos las unidades de una forma diferente llamada notación científica.

En notación científica se escribe una parte entera con una sola cifra seguida de una parte decimal y una potencia de 10 con exponente positivo o negativo que expresará si la la coma decimal está a la derecha o la izquierda de la parte entera. Ejemplos.

La velocidad de la luz es de 300.000.000 m/s.

300.000.000 m/s = 3·108 m/s

Si el tamaño de una bacteria es 0,0000005 m

0,0000005 = 5·10-7 m

 

Cifras significativas y errores

 

 

Si por ejemplo una balanza nos da una medida de 32,56 g el error estará en la última cifra.

Reglas:

• Todas las cifras distintas de cero de una medida son significativas.
• Los ceros a la derecha de la coma son significativos
• Los ceros del principio no se consideran significativos. Por ejemplo: 0,020; los dos primeros ceros no son significativos pero el último sí.
• Los ceros al final de un número sin coma decimal no son significativos.

 

Redondeo

 

Hay medidas que son el resultado de operaciones matemáticas, no de medidas directas. En este caso hay que seguir unas normas para el redondeo.

• Si el primer dígito despreciado es 5 o mayor que 5, la cifra anterior se aumenta en una unidad. Por ejemplo: 3,1416 redondeando a tres cifras será 3,142.
• Si la primera cifra despreciada es menor que cinco la cifra anterior permanecerá sin alterar. Por ejemplo: 3,1416 redondeando a dos cifras será 3,14
• En las operaciones matemáticas de medidas experimentales debemos tener en cuenta las siguientes reglas.
  • Sumas o restas: El resultado no debe tener más cifras decimales que el resultado que menos tenga. Por ejemplo: 2,3863 + 2,5 = 4,8863 que redondeando quedará como 4,9
  • Productos o cocientes: El resultado no debe superar en cifras significativas al dato con menor número de ellas. Por ejemplo 2,3 · 33,4 = 7,82, como el número con menos cifras significativas tiene dos el resultado será 7,8

Errores experimentales

 

Todas las medidas experimentales poseen errores y estos pueden ser:

• Errores sistemáticos. Tienen que ver con la forma de tomar la medida, están relacionados con el mal uso del instrumento de medida. El más frecuente es el error de puesta a cero.

• Errores accidentales o aleatorios. Son aquellos que se producen debido a causas imposibles de prever. Afortunadamente se distribuyen alrededor de la medida correcta. Para minimizar este tipo de error se toman varias medidas y se hace la media aritmética.

Cálculo de errores

 

El error absoluto es la diferencia entre el valor de la medida y el valor exacto. Como este último no se sabe cuanto es suele tomarse como exacto la media.

No es lo mismo 1 al medir una habitación que al medir la distancia entre dos ciudades. Por eso para calcular el error hay que calcular el cociente entre el error y la medida a esto se llama error relativo. Si el error relativo se multiplica por 100 tenemos el porcentaje de error.