Genauigkeitsdefinition in der Wissenschaft

Genauigkeit bezieht sich auf die Richtigkeit einer einzelnen Messung. Die Genauigkeit wird durch Vergleichen der Messung mit dem wahren oder akzeptierten Wert bestimmt. Eine genaue Messung entspricht in etwa dem tatsächlichen Wert, z. B. wenn Sie in die Mitte eines Bullseye schlagen.

Vergleichen Sie dies mit der Genauigkeit, die widerspiegelt, wie gut eine Reihe von Messungen miteinander übereinstimmt, unabhängig davon, ob einer von ihnen nahe am wahren Wert liegt oder nicht. Die Genauigkeit kann häufig mithilfe der Kalibrierung angepasst werden, um sowohl genaue als auch präzise Werte zu erhalten.

Wissenschaftler berichten oft über prozentuale Fehler einer Messung, die ausdrücken, wie weit ein gemessener Wert vom wahren Wert entfernt ist.

Beispiele für die Genauigkeit von Messungen

Wenn Sie beispielsweise einen Würfel messen, von dem bekannt ist, dass er einen Durchmesser von 10,0 cm hat und Ihre Werte 9,0 cm, 8,8 cm und 11,2 cm betragen, sind diese Werte genauer als wenn Sie Werte von 11,5 cm, 11,6 cm und 11,6 cm erhalten hätten cm (die genauer sind).

Verschiedene Arten von Glaswaren, die im Labor verwendet werden, unterscheiden sich von Natur aus in ihrer Genauigkeit. Wenn Sie einen nicht gekennzeichneten Kolben verwenden, um 1 Liter Flüssigkeit zu erhalten, sind Sie wahrscheinlich nicht sehr genau. Wenn Sie einen 1-Liter-Becher verwenden, sind Sie wahrscheinlich auf einige Milliliter genau. Wenn Sie einen Messkolben verwenden, kann die Genauigkeit der Messung innerhalb von ein oder zwei Millilitern liegen. Genaue Messwerkzeuge, wie z. B. ein Messkolben, sind normalerweise beschriftet, damit ein Wissenschaftler weiß, welche Genauigkeit von der Messung zu erwarten ist.

Ein anderes Beispiel ist die Massenmessung. Wenn Sie die Masse auf einer Mettler-Waage messen, können Sie mit einer Genauigkeit von einem Bruchteil eines Gramms rechnen (abhängig davon, wie gut die Waage kalibriert ist). Wenn Sie eine Ausgangswaage zum Messen der Masse verwenden, müssen Sie diese normalerweise tarieren (nullen), um sie zu kalibrieren, und selbst dann wird nur eine ungenaue Massenmessung durchgeführt. Bei einer Waage zum Messen des Gewichts kann der Wert beispielsweise um ein halbes Pfund oder mehr abweichen, und die Genauigkeit der Waage kann sich ändern, je nachdem, wo Sie sich in der Reichweite des Instruments befinden. Eine Person mit einem Körpergewicht von knapp 30 kg kann eine genauere Messung erhalten als ein 12 kg schweres Baby.

In anderen Fällen gibt die Genauigkeit an, wie nahe ein Wert an einem Standard liegt. Ein Standard ist ein akzeptierter Wert. Ein Chemiker könnte eine Standardlösung als Referenz vorbereiten. Es gibt auch Standards für Maßeinheiten wie Meter, Liter und Kilogramm. Die Atomuhr ist eine Art Standard zur Bestimmung der Genauigkeit von Zeitmessungen.