ERRORES E INCERTIDUMBRES MEDICIONES Y PROCESAMIENTO DE DATOS

ERRORES E INCERTICUMBRES EN LA EVALUACIÓN INTERNA DE QUÍMICA CRITERIO OPD CRITERIO CE Aspecto 1: registro de datos brutos Aspecto 3: presentación de los datos procesados Aspecto 1: formulación de conclusiones Aspecto 2: evaluación de los procedimientos Aspecto 3: mejora de la investigación

Registro de datos brutos En el aspecto 1 del criterio de evaluación interna OPD, el alumno/a debe anotar de forma cuantitativa el intervalo de incertidumbre (±). T inicial/± 0,5 ºC T final/±0,5 ºC ∆T/±1 ºC 22,0 34,0 12 21,5 31,5 10

Presentación de los datos procesados Indicar el resultado de cálculos con el número correcto de cifras significativas. Propagar las incertidumbres en un cálculo para determinar las incertidumbres en los resultados calculados y enunciarlas en forma de incertidumbres absolutas o porcentuales, o ambas. Determinar cantidades físicas (con unidades) a partir de gráficas, mediante la medición e interpretación de una pendiente (gradiente) o una intersección con el eje de ordenadas.

Formulación de conclusiones Debe justificarse la conclusión obtenida, explicando si los errores producidos fueron sistemáticos o si hubo además errores aleatorios. Si hubiera errores sistemáticos debe indicarse en qué sentido. El error porcentual debe compararse con el error aleatorio estimado total derivado de la propagación de las incertidumbres.

Evaluación de los procedimientos Deben realizarse observaciones sobre la precisión y exactitud de las mediciones

Mejora de la investigación Sugerir formas de reducir los efectos de las incertidumbres aleatorias. Sugerir formas de eliminar los errores sistemáticos.

Errores aleatorios y sistemáticos Los errores aleatorios surgen por la imprecisión de las mediciones (pueden producir mediciones mayores o menores que el valor verdadero). Pueden reducirse utilizando equipos de medida más precisos o reducir su efecto realizando mediciones repetidas. Los errores sistemáticos surgen por un problema en el diseño del experimento. Los resultados en los valores medidos se desvían siempre en el mismo sentido (siempre mayores o siempre menores que el valor verdadero).

Exactitud y precisión La exactitud se refiere a la proximidad de un valor con respecto al valor correcto. La precisión indica el número de cifras significativas de una medición. Tª de ebullición del agua: 99,5 ºC (±0,5ºC) más exacta 98,15 ºC(±0,05ºC) más precisa

Propagación de errores Los errores aleatorios (incertidumbres) en los datos brutos se propagan en los cálculos de forma que se obtiene un error asociado al resultado final. Existen diversos protocolos de propagación de errores. Es suficiente utilizar el siguiente: Cuando se suman o restan cantidades, se suman sus incertidumbres absolutas. Cuando se multiplican o dividen cantidades, se suman sus incertidumbres porcentuales (o fraccionales)

Repetición de las mediciones Mediante la repetición de las mediciones la incertidumbre puede determinarse como un valor promedio de las incertidumbres de la cantidad calculada. Un método más riguroso, aplicable cuando deben realizarse promedios de numerosos resultados, es el cálculo de las desviaciones estándar y los errores estándar (la desviación estándar dividida por la raíz cuadrada del número de mediciones)