Tidak peduli seberapa hati-hati Anda saat melakukan percobaan, kemungkinan besar akan ada kesalahan percobaan. Baik melalui tantangan yang melekat dalam melakukan pengukuran secara akurat atau masalah dengan peralatan Anda, menghindari kesalahan sama sekali hampir mustahil. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan melakukan yang terbaik untuk mengkategorikan kesalahan dan mengukur setiap ketidakpastian dalam pengukuran yang mereka buat. Menemukan perbedaan antara kesalahan sistematis dan acak adalah bagian penting dari pembelajaran untuk merancang eksperimen yang lebih baik dan untuk meminimalkan kesalahan yang terjadi.
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Kesalahan sistematis biasanya diakibatkan oleh peralatan yang tidak dikalibrasi dengan benar. Setiap pengukuran yang Anda lakukan akan salah dengan jumlah yang sama karena ada masalah dengan alat pengukur Anda. Kesalahan acak tidak dapat dihindari dan dihasilkan dari kesulitan dalam melakukan pengukuran atau upaya untuk mengukur besaran yang bervariasi terhadap waktu. Kesalahan ini akan berfluktuasi tetapi umumnya mengelompok di sekitar nilai sebenarnya.
Apa itu Kesalahan Acak?
Kesalahan acak menjelaskan kesalahan yang berfluktuasi karena ketidakpastian atau ketidakpastian yang melekat dalam proses pengukuran Anda, atau variasi kuantitas yang Anda coba ukur.
Seorang ilmuwan yang mengukur serangga, misalnya, akan mencoba menempatkan serangga tersebut pada titik nol penggaris atau tongkat pengukur, dan membaca nilainya di ujung yang lain. Penggaris itu sendiri mungkin hanya akan mengukur sampai ke milimeter terdekat, dan membacanya dengan presisi bisa jadi sulit. Anda dapat meremehkan ukuran serangga yang sebenarnya atau melebih-lebihkannya, berdasarkan seberapa baik Anda membaca skala dan penilaian Anda tentang di mana kepala serangga berhenti. Serangga itu mungkin juga bergerak sedikit dari posisi nol tanpa Anda sadari. Mengulangi pengukuran berkali-kali menghasilkan banyak hasil yang berbeda karena hal ini, tetapi kemungkinan akan mengelompok di sekitar nilai sebenarnya.
Demikian pula, melakukan pengukuran besaran yang berubah dari waktu ke waktu menyebabkan kesalahan acak. Kecepatan angin, misalnya, dapat naik dan turun pada titik waktu yang berbeda. Jika Anda melakukan pengukuran satu menit, mungkin tidak akan sama persis satu menit kemudian. Sekali lagi, pengukuran berulang akan menghasilkan hasil yang berfluktuasi tetapi mengelompok di sekitar nilai sebenarnya.
Apa Itu Kesalahan Sistematis?
Kesalahan sistematis adalah kesalahan yang dihasilkan dari masalah terus-menerus dan menyebabkan kesalahan yang konsisten dalam pengukuran Anda. Misalnya, jika pita pengukur Anda telah direntangkan, hasilnya akan selalu lebih rendah dari nilai sebenarnya. Demikian pula, jika Anda menggunakan timbangan yang belum disetel ke nol sebelumnya, akan ada kesalahan sistematik akibat kesalahan kalibrasi (mis., jika berat sebenarnya 0 dibaca sebagai 5 gram, 10 gram akan dibaca 15 dan 15 gram dibaca 20).
Perbedaan Lain Antara Kesalahan Sistematis dan Acak
Perbedaan utama antara kesalahan sistematis dan acak adalah bahwa kesalahan acak menyebabkan fluktuasi di sekitar nilai sebenarnya sebagai akibat dari kesulitan melakukan pengukuran, sedangkan kesalahan sistematis menyebabkan penyimpangan yang dapat diprediksi dan konsisten dari nilai sebenarnya karena masalah dengan kalibrasi peralatan Anda. Ini mengarah pada dua perbedaan tambahan yang perlu diperhatikan.
Kesalahan acak pada dasarnya tidak dapat dihindari, sedangkan kesalahan sistematis tidak. Ilmuwan tidak dapat melakukan pengukuran yang sempurna, betapapun ahlinya mereka. Jika besaran yang Anda ukur bervariasi dari waktu ke waktu, Anda tidak dapat menghentikannya berubah saat melakukan pengukuran, dan tidak peduli seberapa detail skala Anda, membacanya secara akurat tetap merupakan tantangan. Kabar baiknya adalah mengulangi pengukuran Anda beberapa kali dan mengambil rata-rata secara efektif meminimalkan masalah ini.
Kesalahan sistematis mungkin sulit dikenali. Ini karena semua yang Anda ukur akan salah dengan jumlah yang sama (atau serupa) dan Anda mungkin tidak menyadari ada masalah sama sekali. Namun, tidak seperti kesalahan acak, kesalahan tersebut seringkali dapat dihindari sama sekali. Kalibrasi peralatan Anda dengan benar sebelum menggunakannya, dan kesalahan sistematis akan jauh lebih kecil kemungkinannya.
MadamLead/iStock/GettyImages
