Incertezas em medidas experimentais

1 – Introdução Teórica
Incerteza numa Medida Experimental

Toda vez que um experimentador realiza uma medida, o resultado que ele obtém não é apenas um número, esta medida possui unidades e possui também o que chamamos de incerteza da medida, ou erro da medida.
Uma medida experimental determina da melhor maneira possível um valor da grandeza física – cujo valor exato é sempre desconhecido. A expressão que é fornecida para o resultado da medida deve indicar este fato, e isto é feito através da determinação da incerteza experimental. A incerteza em uma medida representa, entre outras, a impossibilidade de construção de instrumentos absolutamente precisos – uma régua que leia bilionésimos de centésimos de milímetro, ou menores – e de existência de observadores absolutamente exatos. Quando temos uma régua em nossa mão, o que podemos afirmar é que existe uma região, uma faixa de valores entre as quais o nosso resultado está. Um exemplo está mostrado na "régua" mostrada na Figura 1.

A régua está dividida em unidades, e o objeto está mostrado. Imaginemos, inicialmente, que o nosso método de medida seja absolutamente correto. Isto significa que – neste caso – não nos enganamos na definição do que é o zero da medida, e que as unidades fornecidas pelo fabricante são precisas. Qual é, em unidades da régua, o comprimento deste objeto?
Figura 1

Podemos afirmar “com certeza” que o valor medido está entre 4 e 5 unidades. Mais provavelmente, entre 4,5 e 5 unidades. Isto significa que não podemos escrever "o resultado vale 4,8 unidades" – isto absolutamente não estaria correto, mas podemos dizer que "o resultado está entre 4,0 e 5,0" e expressá-lo como "4,5 ± 0,5". Assim, qualquer medida representa uma faixa de valores, essa faixa é sempre expressa por um valor central e por uma largura; e um grau de confiabilidade de que a medida esteja naquela faixa, a existência desta faixa não é um "erro", é algo intrínseco a qualquer processo de medida, e