Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Kaj je naključna napaka?
- Kaj je sistematična napaka?
- Druge razlike med sistematičnimi in naključnimi napakami
Ne glede na to, kako previdni ste pri izvajanju poskusov, bo verjetno prišlo do poskusne napake. Skozi izzive, ki izhajajo iz natančnega natančnega merjenja ali težave z vašo opremo, je skupno izogibanje napakam nemogoče. Za preprečevanje tega vprašanja se znanstveniki potrudijo, da razvrstijo napake in količinsko opredelijo vsako negotovost pri meritvah. Ugotovitev razlike med sistematičnimi in naključnimi napakami je ključni del učenja načrtovanja boljših eksperimentov in zmanjševanja morebitnih napak, ki se prebijajo skozi.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Sistematične napake so ponavadi posledica opreme, ki ni pravilno umerjena. Vsaka meritev, ki jo izvedete, bo narobe enaka, ker obstaja težava z merilno napravo. Naključne napake so neizogibne in so posledica težav pri meritvah ali poskusu merjenja količin, ki se razlikujejo glede na čas. Te napake bodo nihale, na splošno pa se seštevajo okoli prave vrednosti.
Kaj je naključna napaka?
Naključna napaka opisuje napake, ki nihajo zaradi nepredvidljivosti ali negotovosti, ki je značilna za vaš postopek merjenja, ali razlike v količini, ki jo poskušate izmeriti.
Znanstvenik, ki meri žuželko, bi na primer poskusil žuželko postaviti na ničelno točko ravnila ali merilne palice in prebrati vrednost na drugem koncu. Sam vladar bo verjetno meril le do najbližjega milimetra in to natančno branje je lahko težko.Pravo velikost žuželke lahko podcenjujete ali jo podcenjujete glede na to, kako dobro preberete lestvico in svojo presojo o tem, kje se ustavi glava žuželke. Tudi žuželka se lahko tako rahlo premakne iz ničelnega položaja, ne da bi se zavedala. Zaradi večkratnega merjenja se zaradi tega pojavijo številni različni rezultati, vendar bi se verjetno zbrali okoli prave vrednosti.
Podobno merjenje količine, ki se spreminja od trenutka do trenutka, vodi do naključne napake. Na primer, hitrost vetra se lahko v različnih točkah časa pobere in odpade. Če merite eno minuto, verjetno minuto kasneje ne bo povsem enako. Tudi ponovljene meritve bodo pripeljale do rezultatov, ki nihajo, vendar se gibljejo okoli prave vrednosti.
Kaj je sistematična napaka?
Sistematična napaka je tista, ki izhaja iz vztrajne težave in vodi do dosledne napake pri meritvah. Na primer, če je bil vaš merilni trak iztegnjen, bodo vaši rezultati vedno nižji od prave vrednosti. Podobno je, če uporabljate tehtnice, ki predhodno niso bile nastavljene na nič, bo prišlo do sistematične napake, ki je posledica napake v kalibraciji (npr. Če se dejanska teža 0 glasi kot 5 gramov, se 10 gramov glasi kot 15 in 15 gramov se bo glasilo kot 20).
Druge razlike med sistematičnimi in naključnimi napakami
Glavna razlika med sistematičnimi in naključnimi napakami je, da naključne napake povzročajo nihanja okoli prave vrednosti zaradi težav z meritvami, medtem ko sistematične napake vodijo do predvidljivih in doslednih odmikov od prave vrednosti zaradi težav s kalibracijo vaše opreme. To vodi do dveh dodatnih razlik, ki jih je vredno opozoriti.
Naključne napake so v bistvu neizogibne, medtem ko sistematične napake niso. Znanstveniki ne morejo izvesti popolnih meritev, ne glede na to, kako usposobljeni so. Če se količina, ki jo merite, spreminja od trenutka do trenutka, ne morete preprečiti, da bi se med meritvijo nehala spreminjati, in ne glede na to, kako natančna je vaša lestvica, natančno branje še vedno predstavlja izziv. Dobra novica je, da ponavljanje meritev večkrat in upoštevanje povprečja učinkovito zmanjša to težavo.
Sistematične napake je težko odkriti. To je zato, ker bo vse, kar izmerite, narobe z istim (ali podobnim) zneskom in se morda ne zavedate, da sploh obstaja težava. Vendar se jih lahko, za razliko od naključnih napak, v celoti izognemo. Svojo opremo pred njeno uporabo pravilno umerite in sistematične napake bodo veliko manj verjetne.