Måleusikkerheit

Slik finn du måleusikkerheita

Du måler lengda på ein maur med ein linjal og ser at han er ein stad mellom 1,5 cm og 1,7 cm. Det er vanskeleg å lese av nøyaktig fordi linjalen ikkje viser mindre enn 0,1 cm.

Då kan du rekne med at lengda er midt mellom – altså 1,6 cm. Det siste sifferet er usikkert, og det er det vi kallar måleusikkerheit.

Absolutt usikkerheit

For å talfeste usikkerheita kan vi rekne ut halvparten av variasjonsbreidda. Variasjonsbreidda er forskjellen mellom minste og største verdi og gir oss eit bilete av kor stor spreiing det er på verdiane. For å oppgi målinga på 1,6 cm med usikkerheit bruker vi følgande formel:

Gjennomsnittsverdi ± halve variasjonsbreidda

Den absolutte usikkerheita er halvparten av variasjonsbreidda:

$\frac{\mathrm{1,7}-1,5}{2}=\frac{0,2}{2}=0,1$

Variasjonsbreidda er altså 1,7 - 1,5 = 0,2, og halvparten av dette er 0,1.

Resultatet skriv vi slik: 1,6 cm ±0,1 cm

Usikkerheita gjeld det siste sifferet og blir vanlegvis oppgitt med eit gjeldande siffer.

Relativ usikkerheit

Den relative usikkerheita viser kor stor usikkerheita er i forhold til målinga:

$\frac{\mathrm{0,1} cm}{1,6 cm}=0,0625=6,25 \%$

Når vi måler noko lite, kan sjølv ei lita usikkerheit ha mykje å seie for kor påliteleg resultatet er. Om du til dømes måler ein maur til 1,6 cm med ei usikkerheit på ±0,1 cm, betyr det at over 6 prosent av verdien er usikker, og det er ganske mykje.

Men viss du bruker den same linjalen til å måle ei bok som er 16 cm lang, med ±0,1 cm usikkerheit, blir den relative usikkerheita berre 0,6 prosent, noko som er mykje mindre. Den målinga er altså meir nøyaktig i forhold til storleiken.

Korleis kan vi minimere usikkerheita?

For å sikre at vi faktisk måler det vi trur vi måler – og at resultata våre får stor gyldigheit – må vi redusere usikkerheita i målingane. Det finst fleire metodar vi kan bruke for å oppnå dette.

Kontrollforsøk

Viss vi skal måle effekten av ei endring, må vi samanlikne med resultatet frå eit forsøk der vi ikkje gjer noka endring. Det vil seie at vi må setje opp eit kontrollforsøk.

Døme: Viss vi skal undersøke effekten av energidrikk på reaksjonsevne, må vi ha både testpersonar som får drikke, og personar som ikkje får det.

Blindprøvar

Viss vi skal bruke menneske i forsøka våre, må vi bruke blindtesting for å vere sikre på at dei ikkje veit noko om forsøksvilkåra. Helst bør vi ha dobbel blindtest. Det betyr at dei som gjennomfører forsøket, heller ikkje veit noko om føresetnadene.

Døme: Ved smakstesting av drikke skal verken testpersonane eller dei som serverer, vite kva slags drikke som er i dei ulike glasa.

Fleire målingar

Når slump og unøyaktigheiter kan påverke målingane, er det lurt å gjenta same måling fleire gonger og gjerne rekne ut eit gjennomsnitt.

Døme: Viss vi måler temperaturen med eit termometer, kan det hende vi får litt ulike resultat kvar gong. Ved å måle tre gonger og rekne ut gjennomsnittet reduserer vi påverknaden av tilfeldige feil.

Rett bruk av måleutstyr

Viss vi skal kunne stole på målingane, må utstyret vi bruker, vere nøyaktig og bli brukte på rett måte.

Døme: Viss til dømes eit pH-meter er dårleg halde ved like og ikkje kalibrert, er det sikrare å bruke pH-papir eller pH-strips.

Fleire metodar for å løyse same oppgåve

Ved å gjennomføre same måling med fleire metodar får vi ein kontroll på om vi har gjort det rett. Viss vi får omtrent same resultat med fleire metodar, blir vi sikrare, resultata får større gyldigheit, og hypotesen vår står sterkare.

Døme: Når vi skal måle lengda på ein husvegg, kan vi bruke ein tommestokk eller ein laseravstandsmålar. Viss begge metodane gir omtrent same resultat, vil det auke pålitelegheita til målinga.

Pass på den menneskelege faktoren!

Vi menneske let oss lett påverke av det vi ønsker å registrere, eller det vi føler at andre forventar. Dermed registrerer vi ofte at vi ser, luktar eller høyrer noko anna enn det vi verkeleg gjer. Sjølv om det er vanskeleg å unngå denne fella, kan det hjelpe at vi er klar over risikoen og prøver å vere objektive og ærlege når vi observerer.