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Exatidão e precisão
Cientistas geralmente realizam medições repetidas de uma quantidade para garantir a qualidade de suas descobertas, e para avaliar tanto a precisão qua…
Os cientistas fazem medições repetidas de uma quantidade durante a experimentação para garantir que seus resultados sejam exatos e precisos.
A precisão de uma medição é o grau de proximidade dos resultados com o valor verdadeiro ou aceito.
Considere dois alunos, A e B, que repetidamente pesavam uma barra de ouro conhecida por ter uma massa real de 10 gramas. Os alunos A e B relataram três valores a partir de medições repetidas da barra de ouro. O aluno A relatou valores mais próximos da massa real da barra em comparação com o aluno B. Assim, as medidas do aluno A foram, portanto, mais "precisas".
A precisão, por outro lado, é a medida de quão próximos os resultados concordam entre si ou quão reproduzíveis eles são.
Uma medição é considerada precisa se der resultados muito semelhantes quando repetida nas mesmas condições.
Por exemplo, os valores para a massa da barra de ouro relatados pelo aluno B eram muito semelhantes entre si, em comparação com o aluno A. Isso é "precisão".
Exatidão e precisão são duas qualidades distintas de medição que são independentes uma da outra. Assim, um determinado conjunto de medições pode ser exato ou preciso, ou nenhum, ou ambos.
Valores altamente precisos também tendem a ser precisos. Como uma balança mostrando massas verdadeiras ou próximas da verdadeira para todos os objetos, repetidamente. No entanto, medições altamente precisas podem não ser necessariamente precisas - se a mesma balança estiver calibrada incorretamente, ela pode fornecer leituras precisas, mas imprecisas. Isso pode levar a erros científicos.
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Q1: What is the difference between accuracy and precision in scientific measurements?
Accuracy measures how close results are to the true or accepted value, while precision measures how closely results agree with each other when repeated. A measurement can be accurate without being precise, precise without being accurate, or both. For example, an improperly calibrated balance may give precise but inaccurate readings, leading to scientific errors.
Q2: Why do scientists make repeated measurements of a quantity?
Repeated measurements allow scientists to evaluate both the precision and accuracy of their results, ensuring data quality. By comparing multiple measurements taken under the same conditions, scientists can determine whether their measurements are reproducible and close to the true value, which is essential for reliable experimental findings.
Q3: Can a measurement be precise but not accurate?
Yes. Highly precise measurements may not necessarily be accurate. An improperly calibrated thermometer or faulty weighing balance may consistently give similar readings that are far from the true value. This demonstrates that precision alone does not guarantee accuracy, and both qualities must be evaluated independently.
Q4: What does it mean for measurements to be reproducible?
Reproducible measurements yield highly similar results when repeated under the same conditions, which defines precision. If a measurement is reproducible, it demonstrates that the experimental procedure is consistent and reliable, though this does not guarantee the results are close to the true value.
Q5: How are accuracy and precision related in highly accurate measurements?
Highly accurate values tend to be precise too. A well-calibrated weighing balance, for example, repeatedly shows true or close-to-true masses for all objects measured. However, this relationship is not guaranteed in reverse; precision does not always imply accuracy without proper calibration and validation.
Q6: What scientific errors can result from improperly calibrated instruments?
Improperly calibrated instruments may produce precise but inaccurate readings, creating systematic errors in experimental data. These measurements appear consistent and reproducible, but deviate from the true value. This can lead to incorrect conclusions and compromised research quality if not detected through comparison with known standards.
Q7: How do you determine if a set of measurements is both accurate and precise?
Compare repeated measurements to both each other and to a known true or accepted value. If measurements cluster closely together and near the true value, they are both precise and accurate. Using rules for significant figures in calculations helps maintain measurement quality throughout data analysis and interpretation.