El papel de la incertidumbre

Anuncio
EL PAPEL DE LA INCERTIDUMBRE
José Luis Gómez G09 No 21 245484
Edwin E. Alférez G09 No 02 234629
RESUMEN
En toda ciencia experimental la medición es la base para poder representar un fenómeno físico, esta
está determinada o sujeta a muchas propiedades que aseguran o ratifican su veracidad, tales como
la incertidumbre, un factor importante al momento de reportar y analizar medidas, pero antes de
abarcar lo referente a que es la incertidumbre?, como se determina? y para qué sirve, vale la pena
aclarar primero ciertos términos como medición, patrón, entre otros que nos darán un contexto para
poder entender lo que es la incertidumbre y el papel que esta juega no solo en la ciencia sino en
cualquier ámbito
INTRODUCCION
Cuando nos referimos a un patrón, en
Para
comenzar, se debe tener
claro el
realidad estamos hablando de un patrón de
concepto de medición, pues como cualquier
medición. Este es la representación física de
persona tenemos una idea vaga
una medición.
de este
término. Como por ejemplo que es un
Una unidad como el “kg” (Kilogramo), el
procedimiento en donde le damos una valor
“cm” (Centimetro), el “m” (Metro) entre los
numérico a algo, y ciertamente no esta tan
muchos que conocemos, se realiza con
mal, lo que se debe tener claro es que
respecto a un patrón físico arbitrario o a un
primero, ese algo es una magnitud física o
fenómeno natural que tiene constantes físicas
fenómeno, segundo, es saber que ese valor
y atómicas.
que le damos viene de una comparación con
un patrón seleccionado con el objeto o
fenómeno cuya magnitud
se desea medir,
Por ejemplo, la unidad de magnitud "masa",
en su forma materializada, es un cilindro de
metal de 1kg.
para saber cuántas veces dicho patrón está
contenido en esa magnitud. Eso es lo que en
Estos patrones son aceptados por casi todo el
realidad es medir, pero aquí, implícitamente
mundo llegando a ser llamados patrones
viene otro término que vale la pena aclarar y
internacionales, reconocidos
es lo que llamamos
por un acuerdo internacional para servir como
“patrón”.
anteriormente un
referencia en todas partes del mundo.
La
custodia
del
patrón
internacional
incertidumbre nos dará una idea de la calidad
corresponde a la Oficina Internacional de
del resultado, pues nos muestra un intervalo
Pesos y Medidas (BIPM) en Sévres, cerca de
alrededor del valor estimado dentro del cual
París. El patrón más antiguo en uso es el
se encuentra el valor considerado como
prototipo del Kilogramo como se muestra en
verdadero.
la imagen
¿Por qué es tan importante proporcionar la
incertidumbre de los resultados?, por el
simple hecho que nos permite comparar
resultados, pues si por ejemplo se va a
analizar algo medido por dos personas o
laboratorios diferentes, y si los resultados
obtenidos por cada uno se encuentran en
rangos parecidos, estos resultados ya pueden
ser comparados y
posteriormente ser
analizados, además reportar la incertidumbre
Kilogramo Patrón
sirve para productores y clientes al momento
de presentarse reclamos pues la incertidumbre
INCERTIDUMBRE
asegura que se estén liberando productos
dentro de las especificaciones, o si el proceso
Ahora bien, habiendo pasado por los términos
de medida lo realiza un cliente para verificar
de medición y patrón pasemos a lo que es la
su
incertidumbre.
especificaciones, la incertidumbre le ayudo a
mercancía
y
esta
está
fuera
de
llegar a dicha conclusión.
La guía ISO 3534-1 [ISO 1993], define
incertidumbre como “una estimación unida
INCERTIDUMBRE Y EL ERROR
al resultado de un ensayo que caracteriza el
intervalo de valores dentro de los cuales se
Se define el error como “la diferencia entre el
afirma que está el valor verdadero”.
resultado obtenido y el valor verdadero del
mensurando”. Es muy común ver que
se
El concepto de incertidumbre refleja entonces
interpreta a la incertidumbre como el error y
una duda acerca de la veracidad del resultado
aunque si existe una importante relación entre
obtenido una vez que se han evaluado todas
ambas, se debe tener claro que son dos
las posibles fuentes de error. Por lo tanto, la
términos diferentes.
los tipos de errores que se presentan, estos
La
incertidumbre
y
el
error
están
son:
relacionados entre sí pues la incertidumbre
debe considerar todas las posibles fuentes de

error del proceso de medida.
Errores del Operario o humanos. Este
error es básicamente el cometido por
Una manera de ver la diferencia entre el error
quien realiza el proceso, pues el
y la incertidumbre es con el ejemplo que nos
resultado se puede ver alterado si la
presenta Alicia Maroto, Ricard Boqué, Jordi
persona no siguió los lineamientos
Riu, F. y Xavier Rius en su artículo de
de medición de una manera adecuada
“incertidumbre y precisión”
2
como
mirar mal la medida
o no
tomar el dato correctamente etc.
De acuerdo al ejemplo, puede darse el caso de
que un resultado tenga un error despreciable

Errores sistemáticos.
ya que, por casualidad, este resultado puede
Aquellos que se basan en la presencia
estar muy cercano al valor considerado
de un factor que no se ha tomado en
verdadero pero la incertidumbre de este
cuenta y que afecta repetidamente la
resultado puede ser muy elevada simplemente
medida pues tiene que ver o con el
porque quien midió no está seguro del
método
resultado que ha obtenido debido al gran
instrumento.
de
medición
o
del
número de fuentes de error que puede tener el

método que uso.
Errores de precisión del instrumento
de medida.
Por otro lado, el error cometido al analizar
Este error es inherente al instrumento
varias veces una muestra con un
de medición y
método analítico no es siempre el mismo ya
confiabilidad del mismo, muchas
que errores aleatorios hacen que
veces ni se toma en cuenta al
el error cometido en cada
análisis sea
momento
de
nos brinda la
medir
pues
con
diferente. Sin embargo, la incertidumbre de
instrumentos de alta confiabilidad
todos los resultados es siempre la misma ya
este error es mínimo.
que se utiliza el mismo método analítico.

Factores que afectan la medida.
Como la incertidumbre toma en cuenta las
Existen fuentes externas que afectan
fuentes de error, cabe mencionar brevemente
las mediciones y llevan a los errores,
normalmente
se
relacionan
con
Cuando una medida se repite en las mismas
factores medio ambientales como la
condiciones,
puede
temperatura, presión entre otros, que
dispersión. Para una serie de
aunque muchas veces se controlan
efectuadas en condiciones de
pueden afectar la medición.
repetibilidad,
compuesta
observarse
de
una
medidas,
n
independientes, el valor estimado
medidas
, del
valor verdadero de la magnitud X, viene dado
CALCULAR LA INCERTIDUMBRE
por la media aritmética.
Antes de continuar se debe tener claro que el
cálculo de la incertidumbre dependerá en
cada momento del tipo de medida, del equipo,
del
método,
la
forma
de
realizar
la
medida,etc..
Una estimación de la desviación típica de la
distribución de los valores de la serie
de medidas, está dada por:
También que no existe unanimidad en como
calcular
la
concretos,
incertidumbre
está
para
aceptado
casos
que
la
incertidumbre de una medida está afectada
por la incertidumbre de los diferentes factores
-Evaluación de la incertidumbre tipo B
que intervienen para realizar la medida.
Se efectúa por un criterio científico fundado
Cada
factor
componentes
que
de
interviene
incertidumbre,
tiene
que
se
sobre todas las informaciones disponibles que
pueden incluir:
pueden clasificar en dos grandes grupos:
-Resultados de medidas anteriores.
GRUPO A: Las que se evalúan por métodos
estadísticos.
-La experiencia o el conocimiento general del
comportamiento y las
GRUPO B: Las que se evalúan por otros
propiedades de los materiales e instrumentos
métodos.
utilizados.
-Evaluación de la incertidumbre tipo A
-Las especificaciones del fabricante, datos de
calibración.
También se estableció que no hay una forma
-La incertidumbre asignada a valores de
general de calcular la incertidumbre pero
referencia obtenidos de la literatura
sabemos que esta se puede hallar usando
técnica y l manuales.
desviaciones estándar, que nos indican la
distancia que hay entre un valor medido y el
que se asume
CONCLUSIONES
como verdadero,
que en el
caso de efectuare varias medidas se supone
La medición se ha convertido en parte
que es la media aritmética.
fundamental de la vida actual pues en todos
los ámbitos desde la investigación, el
comercio, la educación,
REFERENCIAS
hasta la industria
entre otras, juega un papel importante ya que
[1.] BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP,
brinda un grado de confiabilidad respecto a
OIML International vocabulary of basic and
lo que se esté realizando.
general terms in metrology, VIM. ISO,
Ginebra, 1993
Tener claro que es una medición y de donde
parte, es fundamental para conocer aquellos
[2.]
Incertidumbre
y
Precicion,
Alicia
factores que intervienen en una medida como
Maroto, Ricard Boqué, Jordi Riu, F. y
los son el error y la incertidumbre.
XavierRius,(http://argo.urv.es/quimio/general
/incert.pdf)
Se puede entender las relaciones que existen
entre error e incertidumbre pues, error se
[3.] Calculo de la Incertidumbre Mediciones
refiere al la diferencia entre el resultado
Electricas,Universidad Nacional de Rio
obtenido y el valor aceptado como verdadero,
Cuarto, Facultad de
mientras que la incertidumbre es la cantidad
Ingenieria(http://www.ing.unrc.edu.ar/materi
que describe al posible o probable magnitud
as/mediciones/archivos/teoricos/calculo_de_i
del error.
ncertidumbre-2007.pdf)
Además al saber que la incertidumbre
[4.] Blog Metrologos -
depende o está afectada por las fuentes de
http://metrologos.wikispaces.com/METROL
error, podemos clasificar y reconocer estas
OGIA
como errores de operario, errores sistemáticos
errores de precisión etc..
[5.] “instituto nacional de metrologia
”http://www.sic.gov.co/es/web/guest/sistemainternacional-de-unidades
Descargar