La misura di una grandezza è sempre soggetta ad inevitabili errori. Per questo motivo ci è impossibile realizzare una misura che fornisca un valore perfettamente definito, un valore esatto.
L’errore (o incertezza) è la differenza tra il valore vero e il valore misurato di una certa grandezza fisica.
I TRE TIPI DI ERRORI DI MISURA:
Vediamo quali sono gli errori a cui è soggetta la misurazione di una qualsiasi grandezza fondamentale, cioè una grandezza misurata con opportuni strumenti, e non derivata da altre grandezze attraverso calcoli matematici.
Essi sono di tre tipi:
1) ERRORE DI SENSIBILITA’.
2) ERRORI CASUALI (O STATISTICI). Alcuni libri di testo possono chiamarli anche ERRORI ACCIDENTALI.
3) ERRORI SISTEMATICI.
ERRORI DI MISURA: ERRORE DI SENSIBILITA’
L’errore di sensibilità si chiama così perché dipende dalla sensibilità dello strumento di misura. Cioè dalla precisione con cui lo strumento è in grado di eseguire la misurazione.
Un esempio è quello di un righello con un intervallo di misurazione (cioè le tacche su di esso) piuttosto ampio (per esempio 1 cm), utilizzato per misurare una lamina rettangolare lunga qualche centimetro.
Nell’esempio si vede come la lunghezza della lamina sia compresa tra i 5 e i 6 cm della riga. Ma data l’ampiezza dell’intervallo di misurazione (cioè della scarsa sensibilità dello strumento) non siamo in grado di sapere quale sia la lunghezza esatta della lamina. Possiamo solo dire che la lunghezza della lamina è compresa tra i 5 e i 6 cm.
Si definisce portata il massimo valore della grandezza che lo strumento può misurare. Nell’esempio del righello e della lamina, la portata è 7 cm. La sensibilità è invece il minimo valore della grandezza che lo strumento riesce ad apprezzare. Nell’esempio del righello e della lamina, la sensibilità è pari a 1 cm.
Ma anche se aumentassimo la sensibilità dello strumento (per esempio utilizzando una riga con un intervallo di misurazione di 1 mm), la misura non può comunque risultare mai perfettamente precisa.
ERRORI DI MISURA: ERRORI CASUALI O STATISTICI
Gli errori casuali (o statistici) sono generati da più misurazioni eseguite con strumenti dall’elevata sensibilità, che ogni volta generano una misurazione leggermente diversa.
Più in generale diremo che molte sono le cause che possono generare errori casuali (o statistici). Tali errori di misura possono produrre talvolta misure più piccole di quello che è il valore esatto o più grandi. Si dice cioè che gli errori casuali possono agire per difetto o per eccesso.
ERRORI DI MISURA: ERRORI SISTEMATICI
Gli errori sistematici, invece, derivano da difetti negli strumenti di misura o nel modo in cui li si adopera o da cause esterne di varia natura. Come ad esempio misurare un intervallo di tempo con un orologio che va avanti o va indietro.
Da questo si capisce che gli errori sistematici sono o sempre per difetto o sempre per eccesso, a seconda di quale sia il motivo che li ha generati.
ACCURATEZZA E PRECISIONE NELLE MISURE:
Quanto abbiamo appena detto sugli errori da cui sono affette le misure permette di introdurre due concetti: quello di accuratezza e quello di precisione della misura. Una misura si dice accurata se viene effettuata con strumenti dal corretto funzionamento e in adatte condizioni. Una si dice precisa se i risultati ottenuti dopo ogni misurazione sono quasi gli stessi.
ARGOMENTI DI QUESTA SEZIONE DI FISICA:
Ora che abbiamo introdotto il concetto di “errori di misura”, nella pagine di questa sezione analizzeremo nel dettaglio l’argomento, in modo da sviscerarlo e fornirne una spiegazione dettagliata e completa. Le pagine di cui si compone la sezione sono infatti le seguenti:
CALCOLO DEGLI ERRORI DI MISURA
ERRORI ASSOLUTI E ERRORI RELATIVI
CIFRE SIGNIFICATIVE E ARROTONDAMENTI NELLE MISURE
ERRORE NELLA SOMMA DI DUE GRANDEZZE
ERRORE NEL PRODOTTO DI DUE GRANDEZZE
ERRORE NEL QUOZIENTE DI DUE GRANDEZZE
LEGGI DI PROPAGAZIONE DEGLI ERRORI NELLE MISURE
ESERCIZI SUGLI ERRORI NELLE MISURE
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