1.10: Ölçümdeki Belirsizlik: Okuma Aletleri

Sayma, işlem sırasında sayılan nesnelerin sayısının değişmemesi koşuluyla, belirsizlikten arındırılmış ölçüm türüdür. Bu tür ölçümler kesin sayılarla sonuçlanır. Örneğin, bir kartondaki yumurtaları sayarak, kartonda kaç tane yumurta olduğunu tam olarak belirleyebilirsiniz. Benzer şekilde, tanımlanan miktarların sayıları da kesindir. Örneğin, 1 ayak tam olarak 12 inç, 1 inç tam olarak 2,54 santimetre ve 1 gram tam 0,001 kilogramdır. Bununla birlikte, sayım dışındaki ölçümlerden elde edilen miktarlar, kullanılan ölçüm işleminin pratik sınırlamaları nedeniyle belirsizdir.

Önemli Rakamlar

Her ölçüm, kullanılan cihaza (ve kullanıcının yeteneğine) bağlı olarak bazı belirsizliklere sahiptir. Örneğin, dereceli bir silindirdeki sıvı hacmi, sıvının kavisli yüzeyindeki en düşük nokta olan menisküsün altını okuyarak ölçülür. Menisküsün tabanının 15 ila 16 işaretleri arasında olduğunu varsayalım; bu durumda sıvı hacminin kesinlikle 15 mL’den büyük, ancak 16 mL’den az olduğunu söyleyebiliriz. Menisküs 16 mL işaretine biraz daha yakın görünüyorsa sıvının hacminin makul bir tahmini 15,6 mL olacaktır. Bu ölçümdeki 1 ve 5 rakamları kesindir fakat ondalık basamaktaki son 6 rakamı bir tahmindir. Bazı insanlar menisküs pozisyonunun işaretlerin her birinden eşit derecede uzak olduğunu tahmin edebilir ve ondalık basamağı 5 olarak tahmin ederken, diğerleri 16 mL işaretine daha yakın olduğunu düşünebilir ve 7 olduğunu tahmin edebilir. Bu dereceli silindirdeki sayısal ölçek 1 mL’lik bölümlere sahiptir, bu nedenle hacimler en yakın 0,1 mL’ye kadar ölçülebilir. Benzer şekilde, standart bir elektronik terazi çeyrekliğin kütlesini 5,74 g olarak okuyabilir. 5 ve 7 rakamları kesindir ancak 4 rakamı çekrekliğin kütlesinin 5,73 ile 5,75 gram arasında olduğunu göstermektedir. Bir çeyreklik, ölçümdeki + 0,01 gramlık nominal bir belirsizlik ile birlikte 5,74 gram ağırlığındadır. Eğer bu bozuk para daha hassas bir terazi ile ölçülürse kütlesi 5,743 g çıkabilir. Bu da kütlesinin 0,001 gramlık bir belirsizkle 5,742 ile 5,744 gram arasında olduğu anlamına gelir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 1.5: Measurement Uncertainty, Accuracy, and Precision.