Lỗi ngẫu nhiên so với lỗi hệ thống trong thí nghiệm khoa học

Hai loại lỗi thí nghiệm khoa học

Cho dù bạn cẩn thận đến đâu, luôn có lỗi trong một phép đo . Lỗi không phải là “lỗi” của phần tử trong quá trình đo. Trong khoa học, lỗi đo lường được gọi là lỗi thực nghiệm hoặc lỗi quan sát.

Có hai loại lỗi quan sát rộng: lỗi ngẫu nhiên và lỗi hệ thống . Lỗi ngẫu nhiên thay đổi không thể đoán trước từ phép đo này sang phép đo khác, trong khi lỗi hệ thống có cùng giá trị hoặc tỷ lệ cho mỗi phép đo.

  • Lỗi ngẫu nhiên làm cho một phép đo hơi khác với lần đo tiếp theo. Nó đến từ những thay đổi không thể đoán trước trong một thí nghiệm.
  • Lỗi hệ thống luôn ảnh hưởng đến các phép đo cùng một lượng hoặc theo cùng một tỷ lệ, với điều kiện là một lần đọc được thực hiện theo cùng một cách mỗi lần. Đó là dự đoán.
  • Lỗi ngẫu nhiên không thể được loại bỏ khỏi một thử nghiệm, nhưng hầu hết các lỗi hệ thống có thể được giảm bớt.

Ví dụ và nguyên nhân lỗi ngẫu nhiên

Nếu bạn thực hiện nhiều phép đo, cụm giá trị xung quanh giá trị thực. Do đó, lỗi ngẫu nhiên chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác . Thông thường, lỗi ngẫu nhiên ảnh hưởng đến chữ số có nghĩa cuối cùng của phép đo. Các lý do chính cho lỗi ngẫu nhiên là các hạn chế của các công cụ, các yếu tố môi trường và các thay đổi nhỏ trong quy trình. Ví dụ:

Khi cân chính mình trên một cái cân, bạn định vị bản thân hơi khác nhau mỗi lần.

Khi lấy số đọc âm lượng trong bình, bạn có thể đọc giá trị từ một góc khác nhau mỗi lần.

Đo khối lượng của mẫu trên cân phân tích có thể tạo ra các giá trị khác nhau khi dòng không khí ảnh hưởng đến cân bằng hoặc khi nước xâm nhập và rời khỏi mẫu.

Đo chiều cao của bạn bị ảnh hưởng bởi những thay đổi tư thế nhỏ.

Đo vận tốc gió phụ thuộc vào chiều cao và thời gian thực hiện phép đo. Nhiều bài đọc phải được thực hiện và tính trung bình vì các cơn gió và thay đổi theo hướng ảnh hưởng đến giá trị.

Các bài đọc phải được ước tính khi chúng rơi vào giữa các điểm trên thang đo hoặc khi độ dày của dấu đo được tính đến.

Bởi vì lỗi ngẫu nhiên luôn xảy ra và không thể dự đoán được , điều quan trọng là phải lấy nhiều điểm dữ liệu và lấy trung bình chúng để hiểu được mức độ biến đổi và ước tính giá trị thực.

Ví dụ và nguyên nhân lỗi hệ thống

Lỗi hệ thống có thể dự đoán được và là hằng số hoặc tỷ lệ khác với phép đo. Lỗi hệ thống chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Các nguyên nhân điển hình của lỗi hệ thống bao gồm lỗi quan sát, hiệu chuẩn dụng cụ không hoàn hảo và nhiễu môi trường. Ví dụ:

Việc quên không tính hoặc không cân bằng sẽ tạo ra các phép đo khối lượng luôn “tắt” với cùng một lượng. Một lỗi gây ra bởi việc không đặt một nhạc cụ về 0 trước khi sử dụng nó được gọi là lỗi bù .

Không đọc sụn ở tầm mắt để đo thể tích sẽ luôn dẫn đến kết quả đọc không chính xác. Giá trị sẽ luôn thấp hoặc cao, tùy thuộc vào việc đọc được lấy từ trên hay dưới nhãn hiệu.

Đo chiều dài bằng thước kim loại sẽ cho kết quả khác ở nhiệt độ lạnh so với nhiệt độ nóng, do sự giãn nở nhiệt của vật liệu.

Một nhiệt kế được hiệu chuẩn không đúng có thể cho kết quả chính xác trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, nhưng trở nên không chính xác ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn.

Khoảng cách đo được khác nhau khi sử dụng băng đo vải mới so với băng đo cũ, kéo dài. Lỗi tỷ lệ của loại này được gọi là lỗi hệ số tỷ lệ .

Sự trôi dạt xảy ra khi các lần đọc liên tiếp trở nên thấp hơn hoặc cao hơn theo thời gian. Thiết bị điện tử có xu hướng dễ bị trôi dạt. Nhiều dụng cụ khác bị ảnh hưởng bởi sự trôi dạt (thường là dương), khi thiết bị nóng lên.

Khi nguyên nhân của nó được xác định, lỗi hệ thống có thể được giảm đến một mức độ. Lỗi hệ thống có thể được giảm thiểu bằng cách hiệu chỉnh thiết bị thường xuyên, sử dụng các điều khiển trong thí nghiệm, làm nóng dụng cụ trước khi đọc và so sánh các giá trị với các tiêu chuẩn .

Mặc dù các lỗi ngẫu nhiên có thể được giảm thiểu bằng cách tăng kích thước mẫu và lấy trung bình dữ liệu, nhưng khó hơn để bù cho lỗi hệ thống. Cách tốt nhất để tránh lỗi hệ thống là làm quen với các hạn chế của các công cụ và có kinh nghiệm với việc sử dụng đúng.

Các điểm chính: Lỗi ngẫu nhiên so với Lỗi hệ thống

  • Hai loại lỗi đo lường chính là lỗi ngẫu nhiên và lỗi hệ thống.
  • Lỗi ngẫu nhiên làm cho một phép đo hơi khác với lần đo tiếp theo. Nó đến từ những thay đổi không thể đoán trước trong một thí nghiệm.
  • Lỗi hệ thống luôn ảnh hưởng đến các phép đo cùng một lượng hoặc theo cùng một tỷ lệ, với điều kiện là một lần đọc được thực hiện theo cùng một cách mỗi lần. Đó là dự đoán.
  • Lỗi ngẫu nhiên không thể được loại bỏ khỏi một thử nghiệm, nhưng hầu hết các lỗi hệ thống có thể được giảm bớt.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker