Diventa quasi impossibile evitare errori quando si prendono le misure esatte o si affrontano problemi con l'attrezzatura. Le misure delle grandezze fisiche non possono sempre essere i valori corretti.
Per evitare tali errori, gli scienziati cercano di classificare gli errori e rimuovere le incertezze nelle loro misurazioni.
Esistono due tipi principali di errori: errore sistematico ed errore casuale. Conoscere sugli errori sistematici e casuali ci aiuta a svolgere meglio gli esperimenti e a ridurre gli errori.
Punti chiave
- L'errore sistematico è una deviazione coerente e ripetibile dal valore reale in una misurazione o in un esperimento, causata da apparecchiature difettose o da una metodologia distorta.
- L'errore casuale è una deviazione imprevedibile e incoerente dal valore reale dovuta a fattori imprevedibili, come tecniche di misurazione o condizioni ambientali.
- Le principali differenze tra errori sistematici e casuali risiedono nelle loro cause e prevedibilità, con errori sistematici coerenti e attribuibili a fattori specifici. Al contrario, gli errori casuali sono incoerenti e difficili da prevedere.
Errore sistematico vs errore casuale
Gli errori sistematici si verificano a causa di difetti nella progettazione sperimentale o nell'attrezzatura, come uno strumento disallineato, una calibrazione errata o un metodo di misurazione improprio. Gli errori casuali possono portare a imprecisioni, ma possono essere ridotti effettuando misurazioni multiple e calcolando la media dei risultati.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Errore sistematico | Errore casuale |
|---|---|---|
| Significato | Un errore sistematico è un errore che si verifica a causa di un guasto nel dispositivo di misurazione. | Un errore casuale è un errore che si verifica a causa di cambiamenti imprevedibili nell'ambiente. |
| Ripetitivo | Gli errori sistematici sono ripetitivi. | Gli errori casuali non sono ripetitivi. |
| Cause | Difetti nell'attrezzatura sperimentale. | Variazioni imprevedibili nelle letture e disturbi nell'ambiente. |
| Riduzione | Gli errori sistematici possono essere ridotti utilizzando l'apparato corretto o le tecniche appropriate. | Gli errori casuali possono essere ridotti ripetendo le letture e aumentando il numero di osservazioni. |
| Tipi | Tre tipi: strumento, ambiente ed errore sistematico. | Nessun tipo. |
| Riproducibile | Questi sono riproducibili. | Questi non sono riproducibili. |
| Entità dell'errore | costante | Variare |
Cos'è l'errore sistematico?
L'errore sistematico è anche noto come bias sistematico. Questi sono errori coerenti che possono essere ripetuti a causa del design sperimentale imperfetto.
Fonti di errori sistematici:
- Strumento non correttamente calibrato
- Strumento consumato
- Un individuo che esegue la misurazione in modo errato
Esistono tre tipi di errori sistematici:
- Errore strumentale- Fondamentalmente, ci sono tre cause di errori strumentali:
- Uso improprio del setup sperimentale. Quando la struttura meccanica del setup non è perfetta.
- Quando c'è un caricamento effetto.
- L'errore di osservazione si verifica quando l'osservatore non interpreta correttamente le letture.
- Errore ambientale: quando ci sono cambiamenti nell'ambiente circostante, come pressione, umidità, e così via, può dar luogo a errori ambientali.
Cos'è l'errore casuale?
Come suggerisce il nome, un errore casuale è irregolare e non può essere previsto. Tali errori sorgono quando alcune limitazioni non sono sotto il controllo dello sperimentatore.
L'errore casuale è anche noto come errore statistico. Questo perché tali errori possono essere eliminati con mezzi statistici perché è irregolare e incoerente.
A differenza degli errori sistematici, gli errori casuali possono essere ridotti prendendo ripetutamente le osservazioni e la media di molte osservazioni.
Principali differenze tra Errore sistematico e casuale
- Gli errori sistematici sono riproducibili, mentre gli errori casuali non sono riproducibili.
- L'entità dell'errore è costante negli errori sistematici e può variare negli errori casuali.
- https://journals.ametsoc.org/mwr/article/121/1/173/65053
- https://journals.ametsoc.org/jhm/article/17/4/1119/342820
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