Mediciones científicas: exactitud, precisión y porcentaje de error

Publicado el 1 octubre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Realización de mediciones científicas

Imagina que eres un científico a punto de realizar un experimento muy importante. Configura todo cuidadosamente, toma sus medidas y descubre que sus resultados son un poco diferentes de lo que esperaba. ¿Acepta estos resultados y asume que son correctos? ¡No deberías! Cada vez que realice mediciones científicas, deben repetirse muchas veces. Cada vez que realiza una medición, puede ser un poco diferente de las demás, pero al realizar muchas mediciones, obtendrá una mejor idea del valor real de la cantidad que está tratando de medir.

Exactitud y precisión

Cuando realiza mediciones científicas repetidas, es importante saber qué tan exactas y precisas son en realidad. A menudo, es posible que escuche las palabras exactitud y precisión utilizadas indistintamente, pero en ciencia no son lo mismo.

  • La precisión es una medida de qué tan cerca están las mediciones de una cantidad del valor verdadero o aceptado de la cantidad.
  • La precisión mide qué tan cerca coinciden las mediciones repetidas entre sí.

Idealmente, siempre será preciso y exacto, pero a veces, un conjunto de medidas puede ser exacto pero no exacto o exacto pero no exacto.

Para entender esto realmente, imaginemos que está lanzando dardos a un tablero. Si los dardos se separaran entre sí, pero cayeran alrededor de la diana, el patrón sería exacto pero no preciso. (Vea el lado izquierdo de la figura a continuación). Por otro lado, si todos los dardos golpean cerca del mismo punto, pero ese punto no es la diana, entonces el patrón sería preciso pero no exacto. (Véase la parte derecha de la figura a continuación.) Por supuesto, si todos sus dardos en exactamente en el ojo de buey, a continuación, su lanzamiento de dardos sería tanto exacta y precisa.

exactitud y precisión

¿Cuáles son algunas de las razones por las que sus medidas pueden ser precisas pero no precisas? A veces, hay un elemento de aleatoriedad en lo que está midiendo. Por ejemplo, suponga que desea medir la temperatura en una habitación. Si recopila datos en varias ubicaciones, es posible que obtenga valores ligeramente diferentes, ya que es posible que la temperatura no sea completamente constante en todo el espacio. Esto significaría que, aunque sus datos serían precisos, no serían muy precisos.

¿Y cuáles son las razones por las que podría ser preciso pero no exacto? Si no está tomando las medidas correctamente o si hay algún problema con su equipo, puede ser muy preciso sin ser exacto. Por ejemplo, si usó una regla que estaba astillada en el extremo para medir la longitud de un lápiz, obtendría el mismo valor cada vez (alta precisión) pero aún así no sería preciso porque su regla no mostraba el valor real. esperabas la medida.

Porcentaje de error y precisión de cálculo

Una forma de mostrar qué tan precisas son sus medidas es compararlas con un valor estándar aceptado. Puede hacer esto calculando el porcentaje de error . Para calcular el porcentaje de error, primero encuentre el promedio de todas sus mediciones y luego calcule qué tan cerca está del valor aceptado:

fórmula de porcentaje de error

Veamos un ejemplo de cómo hacer esto:

Suponga que realiza un experimento para medir la aceleración debida a la gravedad gy obtiene un valor promedio de 9.4 m / s / s. El valor aceptado de g es 9,8 m / s / s. ¿Cuál es el porcentaje de error entre su medida y el valor aceptado?

ejemplo de cálculo de error porcentual

¿Qué significa eso realmente? Significa que sus datos experimentales son un 4% diferentes del valor aceptado. Puede haber muchas razones por las que sus datos difieren del valor real. Quizás solo necesite repetir el experimento unas cuantas veces más para obtener un mejor promedio, o puede haber otros factores que influyan en la velocidad a la que el objeto acelera. En la mayoría de los experimentos, debe esperar algún error y, por lo general, es aceptable un error porcentual inferior al 10%.

Resumen de la lección

La precisión y la exactitud le dicen cosas diferentes sobre las mediciones científicas. La precisión mide qué tan cerca coinciden las mediciones repetidas entre sí, mientras que la precisión mide qué tan cerca están las mediciones del valor verdadero o aceptado de la cantidad medida. Al calcular el porcentaje de error , puede determinar exactamente qué tan precisas son sus medidas.

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