ketidakpastian dalam pengukuran

 telah disebutkan bahwa hasil pengukuran dinyatakan dalam nilai dan satuan. yang dimaksud dengan nilai adalah angka. perlu diketahui bahwa angka ini tidak pasti. bukan berarti hasil pengukuran ini salah kemudian tidak diterima, tetapi hal ini menunjukkan ketidaksempurnaan pengukuran, baik dari pihak manusia yang mengukur, alat ukur, objek yang diukur maupun lingkungan sekitar objek yang diukur.

ketidakpastian selalu muncul dalam setiap pengukuran. hal ini merupakan hal yang alami dalam setiap pengukuran. ada beberapa penyebabnya:

a. tidak ada alat ukur yang benar-benar teliti.

b. orang yang berbeda mungkin menggunakan cara yang berbeda untuk mengukur  besaran fisika yang sama.

c. orang yang berbeda  umumnya membaca hasil pengukuran dengan cara yang berbeda.

d. kadang-kadang alat ukur memberikan hasil pengukuran yang salah.

e. penyetelan alat ukur mungkin saja sudah berubah.

betapapun telitinya kita menyetel alat ukur dan melakukan pengukuran, masalah ketidakpastian akan tetap selalu muncul. hal ini tidak bisa dihindari ataupun dihilangkan. yang bisa dilakukan adalah menurunkan atau mengurangi ketidakpastian. ada beberapa cara mengurangi ketidakpastian, sebagai berikut:

1). menggunakan alat ukur yang lebih teliti.

2). melakukan kalibrasi alat sebelum melakukan pengukuran.

secara sederhana kalibrasi artinya adalah mengembalikan setelan semua alat ukur kembali ke nol. alat-alat ukur yang sering digunakan seringkali menunjukkan pembacaan yang sedikit menyimpang setelah selesai sekali digunakan.

3). melakukan pengukuran secara berulang beberapa kali.

hasil pengukuran yang dilakukan beberapa kali lebih dapat dipercaya daripada percobaan yang dilakukan sekali. semakin banyak diulangi, tingkat kepercayaan semakin tinggi. jika hasil setiap pengukuran berbeda-beda, yang digunakan adalah nilai rata-ratanya.

4). presisi dan akurasi

presisi berbeda dengan akurasi. presisi menunjukkan derajat ketidakpastian dalam pengukuran. akurasi menunjukkan seberapa dekat hasil pengukuran ke nilai yang sebenarnya.

ketidakpastian dibadi menjadi 2:

a. ketidakpastian acak

ketidakpastian acak tidak menunjukkan pola tertentu di antara pengukuran-pengukuran. nilai-nilai yang diukur dapat berubah secara acak di sekitar nilai rata-rata. ketidakpastian ini disebabkan oleh:

1). orang yang berbeda mungkin membaca hasil pengukuran dengan cara yang berbeda.

2). alat ukur mungkin sedikit berubah saat dipindahkan ke tempat lain.

3). pengukuran yang berbeda mungkin menggunakan alat ukur yang berbeda.

ketidakpastian acak dapat dikurangi dengan melakukan pengukuran berulang beberapa kali hingga nilai rata-rata semakin dekat dengan nilai yang sebenarnya.

b. ketidakpastian sistematik

ketidakpastian sistematik menggeser semua nilai yang terukur dari nilai yang sebenarnya dengan nilai yang sama. kesalahan ini sangat mempengaruhi akurasi karena nilai-nilai yang diukur menyimpang dari nilai yang sebenarnya. kesalahan ini dapat terjadi akibat alat ukur mengalami kesalahan penyetelan atau tidak dikalibrasi dengan benar.

ketidakpastian sistematik sangat sulit dihindari. pada ketidakpastian ini pengukuran berulang tidak mendekatkan nilai rata-rata menuju nilai yang sebenarnya. cara mengurangi ketidakpastian ini adalah dengan mengukur terlebih dahulu suatu benda yang nilainya telah diketahui secara pasti baru mengukur benda yang mau diukur lalu dibandingkan. benda pertama ini disebut benda standar. cara ini dikenal dengan istilah kalibrasi alat.

ketidakpastian relatif

kadang-kadang kita perlu mengetahui seberapa penting nilai ketidakpastian pengukuran tersebut terhadap nilai yang terukur. dalam hal ini kita mengenal ketidakpastian relatif. ketidakpastian relatif dirumuskan:

ketidakpastian relatif = (ketidakpastian : nilai terukur) x 100%

ilmuwan kadang-kadang harus melakukan pengukuran gabungan untuk mendapatkan hasil pengukuran akhir. ketidakpastian hasil pengukuran akhir sangat bergantung pada ketidakpastian masing-masing pengukuran tunggal.