Capitolo La misura

Il valore medio e l'incertezza

L’incertezza relativa

La massa di un’automobile, misurata con una bilancia che ha la sensibilità di 1 kg, è
(1000 ± 1) kg.
La massa della pasta contenuta in un pacco, misurata con una bilancia che ha la sensibilità di 10 g, è
(5,0 ± 0,1) hg.
   

La massa dell’automobile ha un’incertezza di 1 kg, mentre quella della pasta ha un’incertezza di un centesimo di kilogrammo (10–2 kg). Quale delle due misure è più precisa?

Confrontiamo l’incertezza con il valore della misura, calcolando il loro rapporto:

\[ \frac{{1}\;{\mathrm{kg}}}{{\mathrm{1000}}\;{\mathrm{kg}}}=\frac{1}{\mathrm{1000}}\: \: \: \: \: \: \frac{{0,1}{\mathrm{hg}}}\;{{50}\;{\mathrm{hg}}}=\frac{1}{\mathrm{50}} \]

Poiché un millesimo è minore di un cinquantesimo, concludiamo che la misura della massa dell’automobile è più precisa, anche se ha un’incertezza più grande. 

L’incertezza relativa è il rapporto tra l’incertezza e il valore medio:

\[ {\mathrm{incertezza}}\: {\mathrm{relativa}}=\frac{\mathrm{incertezza}}{{\mathrm{valore}}\: {\mathrm{medio}}} \]

È utile esprimere l’incertezza relativa in forma percentuale, cioè come una frazione con denominatore 100. Nell’esempio delle masse: 

incertezza relativa percentuale della massa dell'auto =

\( =\frac{1}{\mathrm{1000}}\times{\mathrm{100}}{\mathrm{\%}}={0,1}{\mathrm{\%}} \)


incertezza relativa percentuale della massa della pasta =

\( =\frac{1}{\mathrm{50}}\times{\mathrm{100}}{\mathrm{\%}}={2}{\mathrm{\%}} \)

L’incertezza relativa percentuale è l’incertezza relativa espressa in forma percentuale:

incertezza relativa percentuale = (incertezza relativa × 100)%
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L’incertezza relativa è piccola (e quindi la misura di buona qualità) se il valore medio è molto più grande dell’incertezza.

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In analogia con l’incertezza relativa e quella percentuale, anche l’errore massimo può essere espresso in forma relativa:

  • l’errore relativo è il rapporto tra l’errore massimo e il valore medio;
  • l’errore percentuale è l’errore relativo espresso in forma percentuale.

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