En este artículo explico todo lo relativo a los datos que se pueden obtener de los experimentos, desde las unidades de medida que existen, hasta la correcta expresión de las cifras significativas.
Unidades de medida
El uso de las unidades es imprescindible en al ámbito de la ciencia, sobre todo en física. Su función es globalizar el sistema para poder compartir y comparar todos los resultados. Las unidades del SI (Sistema Internacional) son:
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
| Masa | Kg | Kilogramo |
| Tiempo | s | Segundo |
| Longitud | m | Metro |
| Temperatura | K | Kelvin |
| Corriente eléctrica | A | Amperio |
| Intensidad lumínica | cd | Candela |
| Cantidad de sustancia | mol | Mol |
Hay otras unidades que se derivan de estas. Las unidades derivadas tienen nombre como por ejemplo Voltio, Newton, etc. Siempre que se presentan resultados en una gráfica, tabla, y cálculo deben ir acompañados de sus unidades correspondientes.
Algunas veces las unidades son demasiado grandes o pequeñas para lo que nos interesa. En este caso se utilizan los múltiplos de las unidades, que son los siguientes:
| Símbolo | Prefijo | Potencia de 10 |
| f | femto | 10-15 |
| p | pico | 10-12 |
| n | nano | 10-9 |
| µ | micro | 10-6 |
| m | mili | 10-3 |
| k | kilo | 103 |
| M | mega | 106 |
| G | giga | 109 |
| T | tera | 1012 |
Cifras significativas
Todas las medidas son imprecisas, con lo cual se debe expresar con un número limitado de cifras. Las cifras que deben mantenerse se denominan cifras significativas.
Las cifras significativas son los dígitos representativos de una magnitud. Por ejemplo si un valor es 23,4, el valor está comprendido entre 23,3 y 23,5. Con lo cual 23,4 tiene 3 cifras significativas. Otro ejemplo sería 2367,3471 que tiene 8 cifras significativas. Para algunos casos no está tan claro y deben seguirse ciertas reglas:
- Los 0 situados a la izquierda no cuentan como cifra significativa y lo mismo sucede con los situados a la derecha si pertenecen a la parte decimal. Ejemplo: 0,007070 tiene 3 cifras significativas (707).
- Las cifras que son mayores de 10 y que acaban en cero, no suelen tomarse como cifra significativa (los ceros). Ejemplo: 500 tiene 1 cifra significativa.
Para el uso de las cifras significativas se deben de usar las siguientes reglas:
Redondeo de números
La cifra significativa situada más a la derecha se aumenta en una unidad si la primera cifra no significativa es 5 o mayor que 5, y se deja igual si la cifra es menor que 5. Ejemplo: 1,45282372 sería 1,4; 1,73892 sería 1,74. Para cálculos que requieren varios pasos, es importante no redondear los resultados intermedios, porque provocaría errores muy grandes en el resultado final.
Cifras significativas y cálculos
Si tienes por ejemplo el resultado de un área (A = πr2) no tiene sentido que el resultado sea A = 12,64581234 mm2, con lo cual hay que seguir las siguientes reglas:
- Al multiplicar o dividir los números, el resultado debe tener tantas cifras significativas como el que menos tuviera de los números originales. Ejemplo: 2.5 * 3.67 = 9.1
- Cuando se suman o restan números, el resultado debe tener tantas cifras decimales como el que menos tuviera de los números originales. Ejemplo: 13.56 + 14.1 = 27.6
Notación científica
Cuando se utilizan número muy grandes o pequeños se utiliza la notación científica. Consiste en evitar escribir número con grandes filas de ceros. Hay que escribir la coma decimal tras la primera cifra significativa. Ejemplo: 1325645 = 1,325645 * 106. 0,0005 = 5 * 10-4.
Resultados acompañados de error
Todo resultado debe ir con su error correspondiente. El valor de los errores debe redondearse a una sola cifra significativa, a no ser que las dos cifras significativas más a la derecha sean menores que 25, que en ese caso se redondea a esas dos cifras. Ejemplo: si el error asociado es 0,567. a = (123,4 ± 0,6). Si el error fuese 0,233. a = (123,4 ± 0,23)
Órdenes de magnitud
Es importante tener una idea aproximada del valor de una medida antes de llevarla a cabo. Ejemplo: si el voltaje de una pila es 45000 V nos haría sospechar que hay un error.
Tabulación de datos
Una forma habitual de presentar los datos es la utilización de tablas. Toda tabla debe contener un título aclaratorio, unidades de las medidas y las medidas. Ejemplo:
Tabla 1. Longitud de x.
| Longitud (m) | 3,1 | 3,2 | 3,1 | 3,3 |
Toda medida en física siempre lleva asociada una incertidumbre a la medida. Las incertidumbres se muestran en las tablas así:
Tabla 1. Temperatura de x.
| Temperatura (Cº) ± 0,5 ºC |
| 14,0 |
| 12,5 |
| 15,5 |
| 13,0 |
| 14,5 |
Puedes echar un vistazo a cómo calcular los errores experimentales si lo necesitas.
Si tienes alguna duda de cómo hacer una memoria puedes consultarlo aquí.
¿Sabes representar las gráficas y hacer el ajuste por mínimos cuadrados? Si no es así aquí te ayudo.
Espero que te haya gustado el artículo y, sobre todo, que te sirva de ayuda. Puedes dejar tu opinión en los comentarios. ¡Gracias por llegar hasta aquí! Un saludo.