Diferença entre erro sistemático e aleatório (com tabela)

Você pode ter muito cuidado ao conduzir experimentos, no entanto, eles ainda podem ter alguns erros experimentais. Torna-se quase impossível evitar totalmente os erros quando você está tentando fazer as medições exatas ou enfrentando problemas com o equipamento. As medições das grandezas físicas nem sempre podem ser os valores corretos.

Para evitar tais erros, os cientistas tentam classificar os erros e remover as incertezas nas medições feitas por eles. É essencial revisar a origem do erro e como esses erros podem afetar os resultados ao obter os resultados.

Existem dois tipos principais de erros - erro sistemático e erro aleatório. Saber sobre erros sistemáticos e aleatórios nos ajuda a realizar melhor os experimentos e a reduzir erros.

Erro sistemático vs aleatório

The difference between systematic and random error is that systematic errors occur because of incorrect or imperfect equipment. Because of the imperfect apparatus, each measurement taken will be incorrect by the same amount. On the other hand, random errors occur because of unavoidable disturbances or due to problems that you face when taking measurements of quantities that change with time.


 

Tabela de comparação entre erro sistemático e aleatório

Parâmetros de comparaçãoErro sistemáticoErro aleatório
SignificadoUm erro sistemático é um erro que surge por causa de uma falha no dispositivo de medição.Um erro aleatório é um erro que surge devido a mudanças imprevisíveis no ambiente.
RepetitivoErros sistemáticos são repetitivos.Erros aleatórios geralmente não são repetitivos.
CausasFalhas no equipamento de experimentação.Variações imprevisíveis nas leituras, perturbações no meio ambiente.
ReduçãoErros sistemáticos podem ser reduzidos usando o aparato correto ou técnicas adequadas.Os erros aleatórios podem ser reduzidos fazendo-se leituras repetidas vezes e aumentando o número de observações.
TiposTrês tipos: Instrumento, Ambiente, Erro sistemático.Sem tipos.
ReproduzívelEstes são reproduzíveis.Eles não são reproduzíveis.
Magnitude do erroConstanteVariar

 

O que é erro sistemático?

O erro sistemático também é conhecido como viés sistemático. Esses erros são erros consistentes que podem ser repetidos devido ao projeto experimental falho. Normalmente, esses erros são produzidos pelo uso de instrumentos de medição calibrados incorretamente ou pelo uso incorreto dos instrumentos.

Fontes de erros sistemáticos:

  1. Instrumento calibrado incorretamente
  2. Instrumento gasto
  3. Um indivíduo fazendo a medição incorretamente

Existem três tipos de erros sistemáticos:

  1. Erro instrumental - Basicamente, existem três causas de erros instrumentais:
    1. Uso indevido da configuração experimental.
    1. Quando a estrutura mecânica da instalação não é perfeita.
    1. Quando há um efeito de carregamento.
  2. Erro observacional - o erro observacional surge quando o observador não interpreta as leituras corretamente. Por exemplo, se o ponteiro do voltímetro estiver colocado na escala e a linha de visão não estiver exatamente acima do ponteiro, pode ocorrer um erro de observação.
  3. Erro ambiental - Quando há mudanças nas redondezas, como pressão, umidadee assim por diante, pode dar origem a erros ambientais. Esses erros podem ser eliminados tomando providências para controlar a umidade ou a temperatura.
 

O que é erro aleatório?

Como o nome sugere, um erro aleatório é de natureza irregular e não é possível ser previsto. Esses erros surgem quando existem algumas limitações que não estão no controle do experimentador. Esses parâmetros podem atrapalhar os resultados do experimento.

O erro aleatório também é conhecido como erro estatístico. Isso ocorre porque esses erros podem ser eliminados por meios estatísticos, pois são de natureza irregular e inconsistente.

Ao contrário dos erros sistemáticos, os erros aleatórios podem ser reduzidos tomando as observações repetidamente e tomando a média de um grande número de observações.


Principais diferenças entre Erro Sistemático e Aleatório

  • Existem dois tipos de erros: Erro sistemático e erro aleatório. Como o nome sugere, o erro sistemático é um erro repetitivo que mostra o valor incorreto de uma medição na mesma quantidade todas as vezes. Este erro é devido ao dispositivo de medição incorreto. Por outro lado, um erro aleatório é um tipo de erro que não se repete e não é corrigido na mesma direção, exceto incidentalmente. Esses erros às vezes são chamados de erros estatísticos.
  • A causa dos erros sistemáticos pode ser alguns defeitos no aparelho de experimentação. Esses erros podem surgir se as pessoas usarem a configuração incorretamente ou se a própria configuração estiver incorreta. Por outro lado, erros aleatórios podem surgir devido a perturbações no ambiente ou devido a variações imprevisíveis nas leituras, quando o observador não é capaz de interpretar as leituras corretamente.
  • Os erros sistemáticos ocorrem em apenas uma direção, enquanto os erros aleatórios podem ocorrer em qualquer direção.
  • Existem três tipos de erros sistemáticos - Instrumento, Ambiente, Sistemático. Não existem tipos de erros aleatórios.
  • Uma vez que os erros sistemáticos surgem devido a falhas no aparelho ou falhas em interpretações humanas, eles podem ser removidos trocando o aparelho incorreto e usando o equipamento de medição correto e técnicas adequadas. Eles podem ser difíceis de remover completamente. Se alguém fizer as medições repetidamente com o mesmo instrumento, ele não removerá o erro nem o revelará. Por outro lado, os erros aleatórios podem ser eliminados fazendo as medições repetidamente e aumentando o número de observações.
  • Os erros sistemáticos são reproduzíveis, enquanto os erros aleatórios não são reproduzíveis.
  • A magnitude do erro é constante em erros sistemáticos, embora possa variar em erros aleatórios.

 

Conclusão

Quando medimos uma quantidade física, nem sempre podemos obter o valor verdadeiro exato dela. Sempre há alguns erros envolvidos nisso. Os dois erros mais comuns são o erro sistemático e o erro aleatório.

Basicamente, os erros sistemáticos ocorrem por causa da estrutura mecânica defeituosa do instrumento de medição, enquanto o erro aleatório ocorre por causa de distúrbios imprevisíveis nos arredores, como mudanças na pressão, temperatura. Erros aleatórios também podem surgir se o observador não for capaz de fazer as leituras corretas.

Eliminar ambos os erros completamente não é possível. No entanto, se tentado, todos os erros sistemáticos podem ser removidos, mas ainda podem permanecer alguns erros aleatórios na medição. Os erros aleatórios não são tão perigosos quanto os erros sistemáticos.