Definizione di precisione nella scienza

La precisione si riferisce alla correttezza di una singola misurazione. La precisione viene determinata confrontando la misurazione con il valore vero o accettato. Una misurazione accurata è vicina al valore reale, come colpire il centro di un occhio di bue.

Contrastare questo con precisione, che riflette quanto bene una serie di misurazioni concordino tra loro, indipendentemente dal fatto che una di esse sia vicina al valore reale. La precisione può spesso essere regolata usando la calibrazione per produrre valori che sono sia accurati che precisi.

Gli scienziati spesso riportano l'errore percentuale di una misurazione, che esprime quanto è lontano un valore misurato dal valore reale.

Esempi di precisione nelle misurazioni

Ad esempio, se si misura un cubo di 10,0 cm di larghezza e i valori sono 9,0 cm, 8,8 cm e 11,2 cm, questi valori sono più precisi rispetto a se si ottengono valori di 11,5 cm, 11,6 cm e 11,6 cm (che sono più precisi).

Diversi tipi di oggetti di vetro utilizzati in laboratorio sono intrinsecamente diversi nel loro livello di precisione. Se usi un pallone non contrassegnato per cercare di ottenere 1 litro di liquido, probabilmente non sarai molto preciso. Se usi un becher da 1 litro, probabilmente sarai accurato con diversi millilitri. Se si utilizza un matraccio tarato, l'accuratezza della misurazione potrebbe essere entro un millilitro o due. Gli strumenti di misurazione precisi, come un matraccio tarato, sono generalmente etichettati in modo che uno scienziato sappia quale livello di precisione aspettarsi dalla misurazione.

Per un altro esempio, considerare la misurazione della massa. Se si misura la massa su una scala Mettler, ci si può aspettare una precisione entro una frazione di grammo (a seconda della misura in cui la scala è calibrata). Se si utilizza una bilancia domestica per misurare la massa, di solito è necessario tarare la bilancia (azzerarla) per calibrarla e anche in questo caso si otterrà solo una misurazione della massa imprecisa. Per una bilancia utilizzata per misurare il peso, ad esempio, il valore potrebbe essere spento di mezzo chilo o più, inoltre l'accuratezza della bilancia può variare a seconda di dove ci si trova nella portata dello strumento. Una persona che pesa quasi 125 libbre potrebbe ottenere una misurazione più accurata di un bambino che pesa 12 libbre.

In altri casi, l'accuratezza riflette la vicinanza di un valore a uno standard. Uno standard è un valore accettato. Un chimico potrebbe preparare una soluzione standard da utilizzare come riferimento. Esistono anche standard per le unità di misura, come metro, litro e chilogrammo. L'orologio atomico è un tipo di standard utilizzato per determinare l'accuratezza delle misurazioni del tempo.