Rozdíl mezi náhodnou chybou a systematickou chybou

Náhodná chyba vs Systematická chyba

Když děláme experiment v laboratoři, naším hlavním cílem je minimalizovat chyby a dělat co nejpřesněji, abychom dosáhli dobrých výsledků. Existuje však řada způsobů, jak mohou nastat chyby. Přestože se snažíme eliminovat všechny chyby, je nemožné tak učinit. Vždy existuje určitý stupeň nepřesnosti. Jedním z důvodů chyb může být zařízení, které používáme. Časem má zařízení sklon k poruchám, což ovlivňuje měření. Někdy je zařízení vyrobeno tak, aby fungovalo za určitých podmínek prostředí, a pokud tyto podmínky nejsou dodány, nebude fungovat přesně. Kromě chyb zařízení mohou nastat i lidé, kteří s nimi manipulují. Obzvláště děláme chyby při čtení. Někdy, pokud ti, kteří provádějí experiment, nejsou zkušení, mohou se v metodách vyskytnout různé chyby. Na druhé straně může dojít k chybám v důsledku nesprávného použití použitého materiálu nebo reakčních složek. Přestože nemůžeme eliminovat všechny tyto chyby 100%, měli bychom se je pokusit je co nejvíce odstranit, abychom přiblížili výsledek skutečným výsledkům. Někdy jsou tyto chyby důvodem, proč nedostáváme měření nebo výsledky podle teoretických hodnot. Když provádíme měření nebo děláme experiment, pokusíme se ho několikrát opakovat, abychom chybu snížili. Jinak, někdy změnou experimentátora, změnou místa nebo změnou použitého vybavení a materiálů, se snažíme stejné experimenty několikrát. V experimentu se mohou vyskytnout hlavně dva typy chyb. Jsou to náhodné chyby a systematické chyby.

Náhodná chyba

Jak název napovídá, náhodné chyby jsou nepředvídatelné. To jsou chyby způsobené neznámými a nepředvídatelnými změnami v experimentu. Přestože experimentátor provádí stejný experiment stejným způsobem s použitím stejného vybavení a pokud nemůže získat stejný výsledek (stejné číslo, pokud jde o měření), je to kvůli náhodné chybě. Může to být v zařízení nebo v důsledku okolních podmínek. Například pokud změříte hmotnost kusu železa se stejnou rovnováhou a dostanete tři různé hodnoty ve třech případech, je to náhodná chyba. Aby se chyba minimalizovala, lze provést velký počet stejných měření. Převzetím průměrné hodnoty všech lze získat hodnotu blíže skutečné hodnotě. Protože náhodné chyby mají Gaussovo normální rozdělení, tato metoda získávání průměru dává přesnou hodnotu.

Systematická chyba

Systematické chyby jsou předvídatelné a tato chyba bude existovat pro všechny provedené odečty. Jsou to reprodukovatelné chyby a jsou vždy stejným směrem. U experimentu budou systematické chyby přetrvávat po celou dobu experimentu. Například, systematická chyba může být způsobena nedokonalou kalibrací nástroje nebo jinak, pokud pro měření délek použijeme pásku, která se kvůli použití prodloužila, bude chyba stejná pro všechna měření.