Indhold
- Målingen foretages af et simpelt eksperiment
- Komplekse eksperimenter kræver et gennemsnit
- Beregning af eksperimentel værdi ved hjælp af formel om procentvis fejl
Begrebet eksperimentel værdi er vigtigt i videnskabelige eksperimenter. Eksperimentel værdi består af målingerne, der er foretaget under en eksperimentel kørsel. Når der foretages eksperimentmålinger, er målet at nå frem til en værdi, der er nøjagtig og præcis. Nøjagtighed vedrører, hvor tæt en enkelt måling er på den ægte teoretiske værdi, mens præcision relaterer til, hvor tæt målingerne er på hinanden. Af denne grund er der mindst tre måder til beregning af eksperimentel værdi.
Målingen foretages af et simpelt eksperiment
Undertiden er eksperimenter designet til at være enkle og hurtige, og der foretages kun en måling. Den ene måling er den eksperimentelle værdi.
Komplekse eksperimenter kræver et gennemsnit
De fleste eksperimenter er designet til at være mere avancerede end den enkle eksperimenttype. Disse eksperimenter involverer ofte udførelse af flere prøvekørsler, hvilket betyder, at der registreres mere end en eksperimentel værdi. Under disse typer eksperimenter forstås det, at det at tage gennemsnittet af de registrerede resultater, være den eksperimentelle værdi.
Formlen for den eksperimentelle værdi af et sæt med fem numre tilføjer alle fem sammen og deler derefter det samlede antal med tallet 5. For eksempel at beregne den eksperimentelle værdi for et eksperiment med resultaterne 7.2, 7.2, 7.3, 7.5, 7.7, 7.8 og 7.9, tilføj dem alle sammen først for at nå frem til en samlet værdi på 52,6 og derefter divideres med det samlede antal forsøg - 7 i dette tilfælde. Således giver 52,6 ÷ 7 = 7,5142857 afrundet til den nærmeste 10. den eksperimentelle værdi på 7,5.
Beregning af eksperimentel værdi ved hjælp af formel om procentvis fejl
Den procentvise fejlformel, som er en af de beregninger, der er involveret i fejlanalyse, er defineret som sammenligningen mellem den eksperimentelle værdi sammenlignet med den teoretiske værdi. Resultatet af nøjagtighed afslører, hvor tæt den eksperimentelle værdi er i forhold til den teoretiske værdi.
Den teoretiske værdi er hentet fra en videnskabelig tabel og henviser til den universelt accepterede værdi af en måling, som i kropstemperatur er 98,6 grader Fahrenheit. Fejlanalyseprocentens fejlformel afslører, hvordan eksperimentets resultater afviger fra forventningerne. Derfor hjælper det med at bestemme de mest betydningsfulde fejl, og hvilken effekt disse fejl har på det endelige resultat.
Den procentvise fejlformel blev udtænkt til at bestemme nøjagtigheden af beregningerne, og den har form af:
Procentfejl = (|| ÷ Teoretisk værdi) x 100
Omarrangering af denne formel giver den eksperimentelle værdi. Jo nærmere procentfejlen er 0, jo mere nøjagtige er de eksperimentelle resultater. Et nummer længere væk fra 0 indikerer, at der er flere tilfælde af fejl - hvad enten menneskelig fejl eller udstyrsfejl - som kan gøre resultaterne unøjagtige og upræcise.
For eksempel i et eksperiment, der måler kropstemperatur med en procentfejl på 1, ser formlen ud som 1 = (|| ÷ 98,6) x 100. Den bliver 1/100 = 0.01 = || ÷ 98,6. Beregning yderligere giver formlen 0,986 = | Eksperimentel værdi - 98,6 |. Med andre ord bliver den eksperimentelle værdi i forenklede termer 98,6 +/- 0,986, fordi den eksperimentelle værdi = teoretisk værdi +/- fejl.
At den eksperimentelle værdi er i et område fra 97.614 til 99.586 illustrerer, hvor meget fejl der er i udførelsen af eksperimentet, som allerede antydet til, hvor langt den procentvise fejl havde været fra værdien af 0. Havde procentfejlen været 0, resultaterne ville have været perfekte, og den eksperimentelle værdi ville have matchet den teoretiske værdi på nøjagtigt 98,6.