Conceptul de valoare experimentală este important în experimentele științifice. Valoarea experimentală constă în măsurătorile luate în timpul unei rulări experimentale. Atunci când se efectuează măsurători experimentale, scopul este să se ajungă la o valoare exactă și precisă. Precizia se referă la cât de aproape este o singură măsurătoare de adevărata valoare teoretică, în timp ce precizia se referă la cât de apropiate sunt valorile măsurătorilor. Din acest motiv, există, cel puțin, trei moduri de calcul al valorii experimentale.
Valoarea experimentală a unui experiment simplu este măsurarea luată
Uneori, experimentele sunt concepute pentru a fi simple și rapide și se ia o singură măsurare. Acea măsurătoare este valoarea experimentală.
Experimentele complexe necesită o medie
Majoritatea experimentelor sunt concepute pentru a fi mai avansate decât tipul de experiment simplu. Aceste experimente implică adesea efectuarea mai multor probe, ceea ce înseamnă că sunt înregistrate mai multe valori experimentale. În timpul acestor tipuri de experimente, luarea mediei rezultatelor înregistrate se înțelege a fi valoarea experimentală.
Formula pentru valoarea experimentală a unui set de cinci numere adună toate cele cinci împreună și apoi împarte totalul la numărul 5. De exemplu, pentru a calcula valoarea experimentală pentru un experiment cu rezultate de 7.2, 7.2, 7.3, 7.5, 7.7, 7.8 și 7.9, adăugați-le pe toate împreună mai întâi pentru a ajunge la o valoare totală de 52,6 și apoi împărțiți la numărul total de încercări - 7 în aceasta caz. Astfel, 52,6 ÷ 7 = 7,5142857 rotunjit la cel mai apropiat 10 dă valoarea experimentală de 7,5.
Calculul valorii experimentale utilizând formula de eroare procentuală
Formula erorii procentuale, care este unul dintre calculele implicate în analiza erorilor, este definită ca fiind comparația dintre valoarea experimentală în comparație cu valoarea teoretică. Acuratețea rezultatului relevă cât de apropiată este valoarea experimentală de valoarea teoretică.
Valoarea teoretică este obținută dintr-un tabel științific și se referă la valoarea universal acceptată a unei măsurători, deoarece temperatura corpului este de 98,6 grade Fahrenheit. Formula de eroare procentuală a analizei erorilor relevă modul în care rezultatele experimentului deviază de la așteptări. În consecință, ajută la determinarea celor mai semnificative erori și la ce efect au aceste erori asupra rezultatului final.
Formula de eroare procentuală a fost concepută pentru a determina precizia calculelor și ia forma:
\ text {Percent Error} = \ frac {\ text {Experimental Value} - \ text {Theoretical Value}} {\ text {Theoretical Value}} \ times 100
Rearanjarea acestei formule conferă valoarea experimentală. Cu cât eroarea procentuală este mai aproape de 0, cu atât sunt mai precise rezultatele experimentale. Un număr mai îndepărtat de 0 indică faptul că există mai multe cazuri de eroare - indiferent dacă este vorba de o eroare umană sau de o echipare - care ar putea face rezultatele inexacte și imprecise.
De exemplu, într-un experiment care măsoară temperatura corpului cu o eroare procentuală de 1, formula arată ca:
Devine:
Calculând în continuare, formula oferă:
Aceasta ilustrează câtă eroare există în desfășurarea experimentului, așa cum am sugerat deja cât de departe a fost eroarea procentuală de la valoarea 0. Dacă eroarea procentuală ar fi fost 0, rezultatele ar fi fost perfecte, iar valoarea experimentală s-ar fi potrivit cu valoarea teoretică exact la 98,6.