Training - Sezione di Fisica

Misure ed errori
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Misura

Perche’ misurare?


“Misurare” permette di conoscere, descrivere,
controllare qualsiasi sistema fisico nel miglior
modo possibile.
“Misurazione” è il processo che porta alla
quantificazione di una grandezza fisica, attraverso
un numero, un insieme di numeri, cioè una
tabella, o un grafico, esprimendo la “misura”, che
è il risultato della misurazione.
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Alcune regole basilari

Per eseguire correttamente una misura è
necessario:




conoscere l’unità di misura;
conoscere le proprietà della variabile da misurare;
che l’operatore abbia l’esperienza necessaria per
effettuare la misura, per scegliere la
strumentazione più idonea e per leggere ed
interpretare la lettura della misura;
determinare correttamente l’incertezza di misura e
le cifresignificative con cui esprimere il risultato.
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Strumenti di misura
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Generica catena di misura
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Generica catena di misura
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Generica catena di misura
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Valore vero di una misura?


Se si esegue più volte la misura di una stessa
quantità, ad esempio la forza massima nella
presa palmare, si ottengono risultati
diversi.
Due casi:



Il misurando varia nel tempo
Il misurando non varia nel tempo
Non varia l’approccio metodologico:


Trattamento statistico
Teoria degli errori
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Variabilita’ del risultato



Non essendo possibile determinare in modo
assolutamente certo il valore della grandezza da
misurare, si preferisce parlare di stima piuttosto
che di “valore vero” del misurando.
La misura può essere affetta da un errore.
Ogni misura è sempre affetta da un certo grado
di incertezza.
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Cause della variabilita’


Nella misura di parametri come la forza o la
velocita’, alcune cause di variabilità dipendono
dal soggetto, che esegue la prova ogni volta in
modo leggermente diverso.
Altre cause possono dipendere da:



perturbazioni ambientali (variazioni di temperatura,
pressione, umidità)
limitazioni tecnologiche della strumentazione
(imperfezioni costruttive, instabilità della taratura,
ecc.);
Marina Cobal - Dipt.di Fisica imperizia dell’operatore.
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Teoria degli errori


La “teoria degli errori” aiuta a valutare e
minimizzare gli errori nei procedimenti di misura.
Problemi di questo tipo possono presentare aspetti e
livelli di complicazione diversissimi, e quindi
richiedere l’uso delle tecniche più svariate.
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Definizione di errore
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Classificazione degli errori
Errori
Grossolani
Sistematici
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Casuali
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Errori grossolani



Possono essere causati da letture errate del
visualizzatore, dall’uso improprio degli strumenti,
da trascrizioni sbagliate del risultato o da
imprecisioni nell’elaborazione numerica o nella
rappresentazione
Sono spesso addebitabili alla distrazione o
all’inesperienza
Possono essere eliminati conducendo le misure
con cura ed attenzione
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Errori sistematici



Si presentano sempre con lo stesso segno e con la
stessa ampiezza, ripetendo la misura con gli stessi
strumenti
Le cause possono essere imputate sia agli
strumenti che ad interferenze dovute all’ambiente.
Si possono limitare se si conosce una stima
attendibile della quantità da misurare e la
relazione che lega il valore del misurando al valore
della misura.
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Errosi sistematici
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Errori casuali


Sono dovuti a variazioni casuali ed imprevedibili
delle condizioni in cui si effettua la misura
Non possono mai essere completamente eliminati,
ma il loro effetto si può ridurre usando le tecniche
della statistica (ad esempio ripetendo più volte la
misura ed effettuando la media dei valori ottenuti
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Errori casuali
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Statistica
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