Anàlisi de Dades Experimentals
© Antoni Amengual Colom. Departament de Física, Universitat de les Illes Balears.
Versió 1.0 publicada al setembre de 2013. DL: PM 860-2013.
Propagació de l'error
Error propagat amb funcions elementals: quadrat, arrel quadrada i potència
Introducció «
Una vegada analitzada la propagació de l'error amb operacions bàsiques, s'ha d'analitzar la propagació amb funcions elementals d'una variable.
En els casos següents, u(x) representa una funció de la variable x, la qual té un valor x0 i una incertesa δx.
Els resultats presentats aquí es poden deduir d'una altra manera com es mostrarà en el tema de la propagació de l'error per funcions d'una variable.
Quadrat «
Es vol determinar la incertesa de
u(x) = x2
per a x = x0 ± δx. Aquesta incertesa es pot trobar usant l'expressió de l'error del producte obtinguda en el tema anterior per a p ≡ u i a = b = x. Es tendrà
u0 = u(x0) = x02,
Aïllant, resulta
Arrel quadrada
«
La incertesa de l'arrel quadrada d'una variable z positiva es pot calcular amb el resultat de l'apartat anterior aplicada a
Es tendrà
Aïllant la incertesa que se cerca s'obté
Exemple »
Potència enèsima
«
Es vol determinar la incertesa de
u(x) = xn
per a x = x0 ± δx i n un número sencer més gran que 1. El cas n = 2 ja està resolt en el primer apartat, quan s'ha considerat el quadrat de x. Aquí serà un cas particular. La funció s'escriurà
u(x) = xn = x xn−1
Usant el resultat final de la incertesa relativa del producte de dues variables es tendrà
Aquesta expressió és vàlida per a qualsevol valor de n. Aplicada a n – 1 dóna
Aplicada a n – 2 dóna
Aplicant l'expressió repetidament fins a n – (n – 1), es tendran igualtats que combinades donen
Aïllant la incertesa, es té
expressió vàlida per a n ≥ 2.