Datos cualitativos
Durante la realización de experimentos, el registro de observaciones cualitativas es tan importante como las cuantitativas. A veces basta con una pequeña frase indicando que se forma un sólido, que burbujea un gas, o que cambia el color. Otras veces se puede ser más concreto y preciso en la descripción de la situación.
Datos cuantitativos
Medir es comparar con un patrón; cada patrón define una unidad y un conjunto de patrones es un sistema de unidades. Nosotros empleamos el sistema internacional de unidades (SI):
Errores sistemáticos y aleatorios
El hecho de medir siempre implica cometer errores. Dichos errores pueden ser sistemáticos o aleatorios.
Los errores sistemáticos tienen su origen en un problema del montaje experimental o del aparato de medida: una mala calibración, el error de paralaje al medir un volumen, un error de cero en una escala, una fuga de gas en una jeringa, operar con líquidos muy volátiles que se evaporan mientras trabajamos, etc. Pueden ser muy difíciles de determinar, pero tienen la ventaja de que siempre van en el mismo sentido.
Los errores aleatorios aparecen de modo incontrolado, van en ambas direcciones, y no se pueden evitar, aunque se pueden minimizar repitiendo las mediciones, pues en promedio, para un número suficientemente alto de medidas, tiende a disminuir. El error aleatorio se expresa con un +/- seguido del valor del error. El error nunca se expresa con más de una cifra significativa, y la magnitud a la que corresponde no debe tener cifras significativas tras la que corresponde al error: 56.723 +/- 0.9146 cm está mal, se debe poner 56.7 +/-0.9 cm. Los errores de las medidas se pueden estimar a partir de datos del fabricante, o de la apreciación del instrumento.
Propagación de errores
El error se puede expresar de manera absoluta (con unidades) como en 56.7 +/-0.9 cm, o en forma relativa (en porcentaje), dividiendo el error absoluto por la medida: 0.9/56.7=0.015=1.5%=2%.
- Cuando se suman o restan magnitudes, se suman sus errores absolutos.
- Cuando se multiplican o dividen magnitudes, se suman sus errores relativos.
- En cualquier caso, al combinar magnitudes, el número de cifras significativas del resultado debe ser igual al número de cifras significativas de la magnitud que menos tenga.
Evaluación del error
Al final de un experimento, se obtiene un valor con un margen de incertidumbre. Si al comparar el valor obtenido con el esperado, éste cae dentro del margen de incertidumbre, los errores del experimento son aleatorios, pero si no cae dentro de ese margen, entonces hay errores sistemáticos que habrá que buscar y justificar.
Exactitud y precisión
La exactitud se evalúa comparando con el valor real o esperado. La precisión la da el error asociado a la magnitud calculada:
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