Como expresar resultados científicamente

Los científicos somos muy estrictos a la hora de expresarnos en el lenguaje y a la hora de representar los datos que obtuvimos en un experimento. Existen unas normas universales que todos debemos seguir, para entendernos entre nosotros y llevar a las mínimas confusiones.

-MEDIDA DE LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA. UNIDADES 

DEL SISTEMA INTERNACIONAL:

El valor de una magnitud se expresa como el producto de un número por una unidad.

Por ejemplo: 43,2 (número) · km (unidad)

El sistema legal de unidades vigente en ciencias es el Sistema Internacional de Unidades (SI). Las unidades básicas del sistema internacional de unidades son las siguientes:

Estas unidades tienen definiciones que si os interesa leerlas podéis encontrarlas en el siguiente artículo: definiciones de las unidades básicas del sistema internacional.

Existen más de 40 unidades derivadas del sistema internacional, la manera correcta de expresarlas es en función de las unidades fundamentales del sistema internacional. Ejemplos de estas son:

• Densidad: m/V la unidad correcta sería kg/m^3
• El área: S^2 la unidad correcta sería m^2.
• El volumen: La unidad correcta sería m^3.

Existen unos prefijos que todo científico debe conocer, ya que se usan mucho en ciencia, sirven para saber a que unidad nos referimos.

Hubo muchas situaciones a lo largo de la historia en las que por no expresar correctamente las unidades, o por la falta de las mismas, hubo accidentes, enormes cantidades de dinero gastadas inútilmente, etc. Por lo que poner unidades en los resultados es importante, y escribir estas como es debido también es importante.

-LA INCERTIDUMBRE EN LAS MEDIDAS CIENTÍFICAS:

En la medida experimental del valor de una magnitud física, la diferencia entre el valor medido y el verdadero valor (siempre inalcanzable) se denomina error.  

La incertidumbre es un parámetro, asociado al resultado de una medida, que caracteriza el intervalo de valores que pueden ser razonablemente atribuidos a la magnitud medida.

Al medir con un aparato se pueden obtener distintos valores, la incertidumbre de este se puede calcular haciendo la media de estos y poniendo +/- las unidades que hay de diferencia entre unos valores y otros. 

Por ejemplo, se obtienen los siguientes valores al realizar una medida: 158,0 cm, 157,0 cm y 156,0 cm. La incertidumbre de este aparato es de 157 +/- 1,0 cm. También se puede expresar así: (156,0 cm – 158,0 cm).

Los conceptos de precisión y exactitud son habitualmente utilizados como equivalentes, pero lo cierto es que científicamente no lo son.

• Exactitud: Grado de concordancia entre el resultado de una medida y un valor verdadero. Es decir si el valor de mi medida se corresponde con el valor real.
• Precisión (reproducibilidad): Grado de concordancia entre los resultados de distintas medidas de una misma magnitud. Es decir como de parecidos son mis valores.
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En la imagen se ilustran los conceptos de precisión y exactitud, los valores de la primera medición son precisos y exactos porque son muy parecidos entre ellos y además son muy aproximados al valor real. Los de la segunda medición son precisos ya que se parecen mucho entre ellos pero no son exactos ya que se alejan del valor seal.

-CIFRAS SIGNIFICATIVAS:

Las cifras significativas de una medida experimental son las que proporciona el instrumento de medida. Están formadas por las cifras no afectadas al error más la última cifra que debe estimarse.

Por ejemplo, si la medida proporcionada por un calibrador es 7,3 mm, significa que el aparato es capaz de apreciar las décimas de milímetro, y que el posible error se encuentra precisamente en la cifra de las décimas.

Las siguientes reglas permiten determinar cuántas cifras son significativas:

• Todas las cifras distintas de 0 que es una medida experimental son cifras significativas. Por ejemplo, 14,32 posee 4 cifras significativas.

• Los ceros que aparece a la derecha de la coma son significativos. Por ejemplo, el número 21,00 cm^3 contiene cuatro cifras significativas.

• Los ceros del principio de un número no se consideran cifras significativas. Por ejemplo, en la medida 0,0340 g, los dos primeros ceros no son significativos, pero si el último.

• Los ceros del final de un número sin coma decimal, no son significativos, excepto si se indica expresamente con un punto. Así, la medida 540 comprende 2 cifras significativas, pero 540. posee tres.

REDONDEO:

Hay muchos datos científicos que no se obtienen leyendo de manera inmediata un aparato, sino que son el resultado de operaciones matemáticas. Las siguientes reglas permiten redondearlo:

• Si el primer dígito despreciado es 5 o mayor que 5, la cifra anterior se aumenta en una unidad. Por ejemplo, el número 72,536 redondeando hasta cuatro cifras significativas es 72,54.

• Si la primera cifra despreciada es menor que 5, la cifra anterior permanece inalterada. Por ejemplo, el número 45,34 redondeado hasta 3 cifras significativas es 45,3.

• En las operaciones matemáticas con datos experimentales, el resultado debe redondearse hasta un número adecuado de cifras significativas:

1. En el caso de la suma o resta, el resultado no debe incluir más cifras significaticas decimales que el dato que menos tenga. Por ejemplo 47,05 + 25,1 = 72,15, que se redondea hasta 72,2 porque 25,1 contiene una cifra decimal.
2. En el caso de productos o cocientes, el resultado no debe llevar más cifras significativas que el dato que menos tenga. Por ejemplo 47,05 · 2,51 = 118,0955 se redondea hasta 118 porque 2,51 posee tres cifras significativas.