Måleusikkerhet
Slik finner du måleusikkerheten
Du måler lengden på en maur med en linjal og ser at den er et sted mellom 1,5 cm og 1,7 cm. Det er vanskelig å lese av nøyaktig fordi linjalen ikke viser mindre enn 0,1 cm.
Da kan du anslå at lengden er midt mellom – altså 1,6 cm. Det siste sifferet er usikkert, og det er det vi kaller måleusikkerhet.
Absolutt usikkerhet
For å tallfeste usikkerheten kan vi regne ut halvparten av variasjonsbredden. Variasjonsbredden er forskjellen mellom minste og største verdi og gir oss et bilde av hvor stor spredning det er på verdiene. For å oppgi målingen på 1,6 cm med usikkerhet bruker vi følgende formel:
Gjennomsnittsverdi ± halve variasjonsbredden
Den absolutte usikkerheten er halvparten av variasjonsbredden:
Variasjonsbredden er altså 1,7 - 1,5 = 0,2, og halvparten av dette er 0,1.
Resultatet skriver vi slik: 1,6 cm ±0,1 cm
Usikkerheten gjelder det siste sifferet og oppgis vanligvis med ett gjeldende siffer.
Relativ usikkerhet
Den relative usikkerheten viser hvor stor usikkerheten er i forhold til målingen:
Når vi måler noe lite, kan selv en liten usikkerhet ha stor betydning for resultatets pålitelighet. Om du for eksempel måler en maur til 1,6 cm med en usikkerhet på ±0,1 cm, betyr det at over 6 prosent av verdien er usikker, og det er ganske mye.
Men hvis du bruker den samme linjalen til å måle ei bok som er 16 cm lang, med ±0,1 cm usikkerhet, blir den relative usikkerheten bare 0,6 prosent, noe som er mye mindre. Den målinga er altså mer nøyaktig i forhold til størrelsen.
Hvordan kan vi minimere usikkerheten?
For å sikre at vi faktisk måler det vi tror vi måler – og at resultatene våre får stor gyldighet – må vi redusere usikkerheten i målingene. Det finnes flere metoder vi kan bruke for å oppnå dette.
Kontrollforsøk
Hvis vi skal måle effekten av en endring, må vi sammenlikne med resultatet fra et forsøk der vi ikke gjør noen endring. Det vil si at vi må sette opp et kontrollforsøk.
Eksempel: Hvis vi skal undersøke effekten av energidrikk på reaksjonsevne, må vi ha både testpersoner som får drikke, og personer som ikke får det.
Blindprøver
Hvis vi skal bruke mennesker i forsøkene våre, må vi bruke blindtesting for å være sikre på at de ikke vet noe om forsøksbetingelsene. Helst bør vi ha dobbel blindtest. Det betyr at de som gjennomfører forsøket, heller ikke vet noe om forutsetningene.
Eksempel: Ved smakstesting av drikke skal verken testpersonene eller de som serverer, vite hva slags drikke som er i de ulike glassene.
Flere målinger
Når tilfeldigheter og unøyaktigheter kan påvirke målingene, er det lurt å gjenta samme måling flere ganger og gjerne regne ut et gjennomsnitt.
Eksempel: Hvis vi måler temperaturen med et termometer, kan det hende vi får litt ulike resultater hver gang. Ved å måle tre ganger og regne ut gjennomsnittet reduserer vi påvirkningen av tilfeldige feil.
Riktig bruk av måleutstyr
Hvis vi skal kunne stole på målingene, må utstyret vi bruker, være nøyaktig og bli brukt på riktig måte.
Eksempel: Hvis for eksempel et pH-meter er dårlig vedlikeholdt og ikke kalibrert, er det sikrere å bruke pH-papir eller pH-strips.
Flere metoder for å løse samme oppgave
Ved å gjennomføre samme måling med flere metoder får vi en kontroll på om vi har gjort det riktig. Hvis vi får omtrent samme resultat med flere metoder, blir vi sikrere, resultatene får større gyldighet, og hypotesen vår står sterkere.
Eksempel: Når vi skal måle lengden på en husvegg, kan vi bruke en tommestokk eller en laseravstandsmåler. Hvis begge metodene gir omtrent samme resultat, vil det øke påliteligheten til målingen.
Pass på den menneskelige faktor!
Vi mennesker lar oss lett påvirke av det vi ønsker å registrere, eller det vi føler at andre forventer. Dermed registrerer vi ofte at vi ser, lukter eller hører noe annet enn det vi virkelig gjør. Selv om det er vanskelig å unngå denne fellen, kan det hjelpe at vi er klar over risikoen og prøver å være objektive og ærlige når vi observerer.