Incertezas na Medição: Exatidão e Precisão

Os cientistas fazem repetidas medições de quantidades durante a experimentação para garantir que os seus resultados são exatos e precisos. A precisão de uma medição é o grau de proximidade dos resultados em relação ao valor verdadeiro ou aceite. Consideremos dois alunos, A e B, que repetidamente pesaram uma barra de ouro que sabemos ter uma verdadeira massa de 10 gramas.

O aluno A identificou três valores 9, 5 gramas, 10 gramas e 10, 5 gramas, enquanto o aluno B identificou massas de 8, 5 gramas, 8, 6 gramas e 8, 5 gramas. O aluno A identificou valores mais próximos da verdadeira massa da barra em comparação com o aluno B.Assim, as medições do aluno A foram, portanto, mais precisas"A precisão, por outro lado, é a medida do grau de concordância entre os resultados ou do grau de reprodutibilidade dos mesmos. Diz-se que uma medição é precisa se der resultados muito semelhantes quando repetida sob as mesmas condições.

Por exemplo, os valores da massa da barra de ouro indicados pelo estudante B eram muito semelhantes uns aos outros, em comparação com o estudante A.Isto é precisão"Exatidão e precisão são duas qualidades distintas da medição que são independentes uma da outra. Assim, um determinado conjunto de medidas pode ser exato, ou preciso, ou nenhum, ou ambos. As medidas da massa da barra de ouro do aluno A foram mais exatas, próximas do valor real de 10 gramas, mas não precisas, uma vez que não estavam próximas uma da outra.

Pelo contrário, as medidas do aluno B foram precisas, mas não exatas. Os valores altamente precisos tendem também a ser exatos. Como uma balança que mostra as verdadeiras massas ou próximas das verdadeiras massas para todos os objetos, repetidamente.

No entanto, as medidas altamente precisas podem não ser necessariamente exatas se o mesmo equilíbrio for mal calibrado, pode originar leituras precisas, mas não exatas. Isto pode originar erros científicos. Os erros no processo de medição são um problema comum.

Tais erros podem enquadrar-se em duas categorias:Aleatórios e Sistemáticos. Os erros aleatórios são o resultado da incoerência no processo de medição ou variações na quantidade a ser medida. Estas resultam em flutuações, demasiado altas ou demasiado baixas, próximas do valor real.

Consideremos um cientista que mede mede o comprimento de uma minhoca utilizando um paquímetro. A inconsistência do cientista em ler as escalas corretamente ou o movimento contínuo do corpo da minhoca durante a medição, pode resultar em medições incorretas do comprimento. Os erros aleatórios não podem ser evitados, no entanto, pode ser calculada a média com repetidas tentativas.

Os erros sistemáticos são o resultado de um problema persistente e levam a uma discrepância consistente na medição. Estes erros tendem a ser ou demasiado altos ou demasiado baixos em comparação com o valor real. Por exemplo, os pesos a serem medidos utilizando uma balança mal calibrada.

Estes são previsíveis e na sua maioria estão relacionados com os instrumentos. No entanto, ao contrário dos erros aleatórios, não pode ser calculada a média com repetidas medições.