Error aleatori vs error sistemàtic
Quan fem un experiment al laboratori, el nostre objectiu principal és minimitzar els errors i fer-ho amb la màxima precisió possible per obtenir bons resultats. Tanmateix, hi ha diverses maneres en què hi pot haver errors. Tot i que intentem eliminar tots els errors, és impossible fer-ho. Sempre hi ha incorporat un cert grau d'imprecisió. Un dels motius dels errors pot ser degut als equips que estem utilitzant. Amb el temps, l'equip tendeix a tenir fallades i això afecta les mesures. De vegades, l'equip es fa per funcionar en algunes condicions ambientals i quan aquestes condicions no es subministren no funcionarà amb precisió. A part dels errors de l'equip, hi pot haver errors en les persones que els estan manipulant. Sobretot, ens equivoquem a l'hora de fer lectures. De vegades, si els que fan l'experiment no tenen experiència, hi pot haver diversos errors en els mètodes. D' altra banda, es poden produir errors a causa de materials o reactius inadequats utilitzats. Tot i que no podem eliminar tots aquests errors al 100%, hem d'intentar eliminar-los tant com sigui possible, per tal d'apropar un resultat als resultats reals. De vegades, aquests errors són el motiu pel qual no obtenim mesures o resultats segons els valors teòrics. Quan estem fent una mesura o fent un experiment, intentem repetir-ho diverses vegades per tal de reduir l'error. En cas contrari, de vegades canviant d'experimentador, canviant de lloc, o canviant els equips i materials utilitzats, intentem fer els mateixos experiments diverses vegades. Hi ha principalment dos tipus d'errors que es poden produir en un experiment. Són errors aleatoris i errors sistemàtics.
Error aleatori
Com el seu nom indica, els errors aleatoris són impredictibles. Aquests són els errors causats per canvis desconeguts i impredictibles en l'experiment. Encara que l'experimentador fa el mateix experiment de la mateixa manera utilitzant el mateix equip i, si no pot obtenir el mateix resultat (mateix nombre si es tracta d'una mesura), aleshores es deu a un error aleatori. Això pot ser a l'equip o a causa de les condicions ambientals. Per exemple, si mesureu el pes d'una peça de ferro amb la mateixa balança i obteniu tres lectures diferents en tres vegades, això és un error aleatori. Per tal de minimitzar l'error, es pot prendre un gran nombre de les mateixes mesures. Prenent el valor mitjà de tots, es pot obtenir un valor més proper al valor real. Com que els errors aleatoris tenen una distribució normal gaussiana, aquest mètode per obtenir la mitjana dóna un valor precís.
Error sistemàtic
Els errors sistemàtics són previsibles i aquest error estarà allà per a totes les lectures preses. Són errors reproduïbles i sempre van en la mateixa direcció. Per a un experiment, els errors sistemàtics seran persistents durant tot l'experiment. Per exemple, un error sistemàtic pot ser causat per una calibració imperfecta d'un instrument, o bé, si utilitzem una cinta, que s'ha allargat a causa de l'ús, per mesurar longituds, l'error serà el mateix per a totes les mesures.
Quina diferència hi ha entre l'error aleatori i l'error sistemàtic?
• Els errors aleatoris són impredictibles i són els errors causats pels canvis desconeguts i impredictibles de l'experiment. En canvi, els errors sistemàtics són previsibles.
• Si podem identificar les fonts dels errors sistemàtics, podem eliminar-los fàcilment, però els errors aleatoris no es poden eliminar fàcilment així.
• Els errors sistemàtics afecten totes les lectures de la mateixa manera, mentre que els errors aleatoris varien en cada mesura.
