Het concept van experimentele waarde is belangrijk in wetenschappelijke experimenten. Experimentele waarde bestaat uit de metingen die zijn gedaan tijdens een experimentele run. Bij het uitvoeren van experimentmetingen is het doel om tot een waarde te komen die nauwkeurig en precies is. Nauwkeurigheid heeft betrekking op hoe dicht een enkele meting bij de werkelijke theoretische waarde ligt, terwijl precisie betrekking heeft op hoe dicht de waarden van de metingen bij elkaar liggen. Om deze reden zijn er minimaal drie manieren om de experimentele waarde te berekenen.
De experimentele waarde van een eenvoudig experiment is de uitgevoerde meting
Soms zijn experimenten ontworpen om eenvoudig en snel te zijn en wordt er maar één meting gedaan. Die ene meting is de experimentele waarde.
Complexe experimenten vereisen een gemiddelde
De meeste experimenten zijn ontworpen om geavanceerder te zijn dan het eenvoudige experimenttype. Deze experimenten omvatten vaak het uitvoeren van meerdere proefruns, wat betekent dat er meer dan één experimentele waarde wordt geregistreerd. Bij dit soort experimenten wordt het gemiddelde van de geregistreerde resultaten als experimentele waarde beschouwd.
De formule voor de experimentele waarde van een reeks van vijf getallen telt alle vijf bij elkaar op en deelt het totaal vervolgens door het getal 5. Om bijvoorbeeld de experimentele waarde te berekenen voor een experiment met resultaten van 7,2, 7,2, 7,3, 7,5, 7,7, 7,8 en 7,9, tel ze eerst allemaal bij elkaar op om tot een totale waarde van 52,6 te komen en deel ze dan door het totale aantal proeven – 7 in deze geval. Dus 52,6 ÷ 7 = 7,5142857 afgerond op de dichtstbijzijnde 10e geeft de experimentele waarde van 7,5.
Experimentele waarde berekenen met behulp van de formule voor percentagefouten
De procentuele foutformule, die een van de berekeningen is die betrokken zijn bij foutenanalyse, wordt gedefinieerd als de vergelijking tussen de experimentele waarde en de theoretische waarde. De nauwkeurigheid van het resultaat laat zien hoe dicht de experimentele waarde bij de theoretische waarde ligt.
De theoretische waarde wordt verkregen uit een wetenschappelijke tabel en verwijst naar de algemeen aanvaarde waarde van een meting, zoals in lichaamstemperatuur van 98,6 graden Fahrenheit. De foutanalysepercentagefoutformule laat zien hoe de experimentresultaten afwijken van de verwachtingen. Het helpt dus bij het bepalen van de meest significante fouten en welk effect die fouten hebben op het eindresultaat.
De formule voor foutpercentages is bedacht om de nauwkeurigheid van berekeningen te bepalen en heeft de vorm van:
\text{Procentfout}=\frac{\text{Experimentele Waarde}-\text{Theoretische Waarde}}{\text{Theoretische Waarde}}\times 100
Het herschikken van deze formule geeft de experimentele waarde. Hoe dichter de procentuele fout bij 0 ligt, des te nauwkeuriger zijn de experimentele resultaten. Een getal dat verder van 0 ligt, geeft aan dat er verschillende gevallen van fouten zijn - menselijke fouten of apparatuurfouten - waardoor de resultaten onnauwkeurig en onnauwkeurig kunnen worden.
In een experiment dat de lichaamstemperatuur meet met een procentuele fout van 1, ziet de formule er bijvoorbeeld als volgt uit:
Het wordt:
Verder doorrekenen geeft de formule:
Dit illustreert hoeveel fouten er zijn in het uitvoeren van het experiment, zoals al werd gesuggereerd hoe ver het procentuele fout was verwijderd van de waarde 0. Als de procentuele fout 0 was geweest, zouden de resultaten perfect zijn geweest en zou de experimentele waarde exact 98,6 zijn geweest met de theoretische waarde.