¿Ayuda la teoría de errores a diseñar experimentos?

J. L. Haza

Departamento de Física, Universidad Pedagógica "Félix Varela" Calle 2da, Edif. 8, Apto. 2, Villa Clara, CUBA. e/ E y G, Rpto. Sta Catalina, Sta Clara, 50300, V. C., CUBA. e-mail: cdip@varela.esivc.colombus.cu

Recibido el 21 de septiembre de 2000. ]]> Aceptado el 01 de marzo de 2002.

Resumen

La teoría de errores, aplicada a las mediciones físicas, constituye una de las herramientas que ayuda al científico a resolver la contradicción modelo-realidad durante la realización de experimentos como parte del proceso constante de producción de nuevos conocimientos. La escuela, como proceso simulado de construcción de conocimientos, debe usar esta herramienta, en las condiciones más adecuadas, para el diseño de experimentos docentes correctamente concebidos que logren que el alumno se convenza de la veracidad de las construcciones teóricas. En la práctica escolar, la teoría de errores aplicada a los experimentos de física habitualmente se convierte en una práctica formal y se reduce a una larga serie de operaciones de cálculo para obtener, finalmente, un número que acompañará al valor hallado de la magnitud para expresar el resultado. El artículo que presentamos ofrece, tomando como ejemplo la tarea experimental consistente en la determinación del valor de la aceleración de la gravedad usando la máquina de Atwood, un análisis acerca de cómo el criterio de calidad de las mediciones físicas, derivado del error relativo, influye en el diseño correcto del experimento y determina el intervalo de los valores que deben tomar las magnitudes en la experiencia a realizar para garantizar su fuerza informativa.

Descriptores: Experimento, errores, mediciones, enseñanza.

Abstract

The theory of errors, applied to physical measurements, is one of the useful tools to aid scientists to solve the reality-model contradiction during the realization of experiments as part of the constant process of production of new knowledge. The school as a simulated process of knowledge construction must use this tool, in the most adequate conditions, for the design of properly conceived experiments in the classroom, which would favor the conviction in the student of the veracity of the theoretical constructions. In school practice, the "theory of errors" applied to experiments in physics, usually constitutes formal practice and is reduced to a long series of calculations to finally obtain a number that would go with the calculated value of the magnitude to express the result. The present article offers an analysis of the criterion of quality in the physical measurements, derived from relative error, taking as example the experimental task that consists in the determination of the value of acceleration of gravity using the Atwood machine. This would influence the correct design of the experiment and determine the relative value interval. It would also influence the correct design of the experiment and determine the interval of values that magnitudes should take in the experience, in order to guarantee its informative force.

Keywords: Experiment, errors, measurements, teaching.

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Referencias

1. P.V. Kopnin, Pueblo y Educación. La Habana (1983) 542.         [ Links ]

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