שגיאה אקראית לעומת שגיאה שיטתית
כשאנחנו עושים ניסוי במעבדה, ההתמקדות העיקרית שלנו היא למזער את השגיאות ולעשות אותו בצורה מדויקת ככל האפשר כדי לקבל תוצאות טובות. עם זאת, ישנן מספר דרכים שבהן יכולות להיות שגיאות. למרות שאנו מנסים לבטל את כל השגיאות, זה בלתי אפשרי לעשות זאת. תמיד, יש מידה של אי דיוק משולבת. סיבה אחת לשגיאות עשויה להיות בגלל הציוד שבו אנו משתמשים. עם הזמן, הציוד נוטה לתקלות וזה משפיע על המדידות. לפעמים, הציוד עשוי לעבוד בתנאים סביבתיים מסוימים, וכאשר תנאים אלה אינם מסופקים הוא לא יעבוד בצורה מדויקת.מלבד שגיאות הציוד, יכולות להיות שגיאות באנשים שמטפלים בהן. במיוחד, אנו עושים טעויות בעת קריאה. לפעמים, אם אלה שעושים את הניסוי אינם מנוסים, יכולות להיות שגיאות שונות בשיטות. מצד שני, שגיאות עלולות להיגרם עקב שימוש בחומר לא תקין או מגיבים. למרות שאיננו יכולים לבטל את כל השגיאות הללו ב-100%, עלינו לנסות לבטל אותן ככל האפשר, על מנת להגיע לתוצאה קרובה יותר לתוצאות האמיתיות. לפעמים שגיאות אלו הן הסיבה לכך שאנו לא מקבלים מדידות או תוצאות לפי הערכים התיאורטיים. כאשר אנו מבצעים מדידה או ניסוי, אנו מנסים לחזור עליה מספר פעמים על מנת לצמצם את השגיאה. אחרת, לפעמים על ידי החלפת הנסיין, על ידי שינוי המקום או על ידי שינוי הציוד והחומרים שבהם נעשה שימוש, אנו מנסים לעשות את אותם ניסויים מספר פעמים. ישנם בעיקר שני סוגים של שגיאות שיכולות להתרחש בניסוי. הם שגיאה אקראית ושגיאה שיטתית.
שגיאה אקראית
כפי שהשם מרמז, שגיאות אקראיות אינן ניתנות לחיזוי. אלו הן השגיאות שנגרמו משינויים לא ידועים ובלתי צפויים בניסוי. למרות שהנסיין עושה את אותו הניסוי באותו אופן באמצעות אותו ציוד, ואם הוא לא יכול לקבל את אותה תוצאה (אותו מספר אם זו מדידה), אז זה נובע מטעות אקראית. זה עשוי להיות בציוד או בשל תנאי הסביבה. לדוגמה, אם אתה מודד את המשקל של חתיכת ברזל באותו מאזן ומקבל שלוש קריאות שונות בשלוש פעמים, זו שגיאה אקראית. על מנת למזער את השגיאה, ניתן לבצע מספר רב של אותן מדידות. על ידי לקיחת הערך הממוצע של כולם, ניתן לקבל ערך קרוב יותר לערך האמיתי. מכיוון שלטעויות אקראיות יש התפלגות נורמלית גאוסית, שיטה זו לקבלת הממוצע נותנת ערך מדויק.
שגיאה שיטתית
שגיאות שיטתיות ניתנות לחיזוי, ושגיאה זו תהיה שם עבור כל הקריאות שנלקחו.הן שגיאות שניתנות לשחזור והן תמיד באותו כיוון. עבור ניסוי, שגיאות שיטתיות יהיו מתמשכות לאורך כל הניסוי. לדוגמה, שגיאה שיטתית עלולה להיגרם עקב כיול לא מושלם של מכשיר, או שאם נשתמש בסרט שהתארך עקב השימוש, למדידת אורכים, השגיאה תהיה זהה בכל המדידות.
מה ההבדל בין שגיאה אקראית לשגיאה שיטתית?
• שגיאות אקראיות אינן ניתנות לחיזוי, והן השגיאות הנגרמות על ידי השינויים הלא ידועים והבלתי צפויים בניסוי. לעומת זאת, שגיאות שיטתיות ניתנות לחיזוי.
• אם נוכל לזהות את המקורות לטעויות שיטתיות נוכל לחסל אותם בקלות, אבל אי אפשר בקלות לחסל שגיאות אקראיות ככה.
• שגיאות שיטתיות משפיעות על כל הקריאות באותו אופן, בעוד שגיאות אקראיות משתנות בכל מדידה.
