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martes, 21 de abril de 2015

Errores de medida. Cotas de error absoluto y relativo. Propagación de los errores de medida a través de sumas, restas, productos y cocientes.

Al tratar de obtener el valor exacto, x, de una magnitud, se efectúa una serie de medidas experimentales, que dan lugar a un valor aproximado de dicha magnitud -- por ejemplo, la media \bar{x} de las mismas --, con una cota de error absoluto \Delta x \ge 0, pudiendo escribir: x=\bar{x}\pm \Delta x. Y denominamos cota de error relativo a \delta x =\dfrac{\Delta x}{\left| \bar{x} \right| }.

El error en las medidas se propaga a través de los cálculos que realizamos con ellas, de modo que para una suma, s\approx \bar{x}+\bar{y}, tenemos que \Delta s \approx \Delta x + \Delta y.

Para una diferencia, d\approx \bar{x}-\bar{y}, ocurre lo mismo: \Delta d \approx \Delta x + \Delta y; sin embargo, hay que tener en cuenta que si x \approx y, entondes \delta d = \dfrac{\Delta d}{\left| \bar{x}-\bar{y}\right|} puede ser muy grande.

Para un producto, p\approx \bar{x}\,\bar{y}, se tiene \Delta p \approx \bar{x}\, \Delta y + \bar{y}\,\Delta x, y \delta p \approx \delta x +\delta y

Para un cociente, q \approx \dfrac{\bar{x}}{\bar{y}}, se tiene \Delta q \approx \dfrac{\bar{x}}{\bar{y}} \left( \dfrac{\Delta x}{\bar{x}} + \dfrac{\Delta y}{\bar{y}}\right), y \delta q \approx \delta x +\delta y

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[nota del autor]