O erro sistemático se refere a uma série de erros de precisão que vêm da mesma direção em um experimento, enquanto os erros aleatórios são atribuídos a variações aleatórias e imprevisíveis em um experimento.
Na física, o erro sistemático e o erro aleatório são responsáveis por todos os erros e incertezas experimentais. Os erros sistemáticos geralmente surgem de um problema que continua ao longo do curso do experimento, enquanto os erros aleatórios são erros que surgem em direções opostas e sem um padrão consistente à medida que o experimento continua. Nenhum dos tipos de erro deriva de erros humanos, que incluem cálculos incorretos ou leituras inadequadas de instrumentos.
Erros aleatórios
Um exemplo da diferença entre erros sistemáticos e erros aleatórios é uma medição simples de pesar um anel três vezes. Se ocorrer um erro aleatório, a pessoa que pesa os anéis pode obter leituras diferentes de 17,2 onças, 17,4 onças e 17,6 onças. As diferenças nesses valores com base em erros aleatórios seriam explicadas por limitações no equipamento usado para fazer essas medições. Embora as pessoas possam não ser capazes de controlar ou eliminar a fonte subjacente de erro aleatório, elas podem reduzir a taxa de erro aleatório ao obter tamanhos de amostra maiores. Isso ajuda os pesquisadores a encontrar uma média em um grupo maior, o que produz uma leitura mais precisa. Um exemplo de erro estatístico é medir incorretamente o mesmo objeto repetidamente com uma técnica incorreta. Um cientista, por exemplo, pode medir um tomate usando um barbante que tem anos e foi esticado pelo uso. Portanto, a string produzirá consistentemente leituras e resultados imprecisos.
Erros sistemáticos
Embora os cientistas possam identificar a origem do erro com um erro, pode ser mais difícil identificar a causa de um erro sistemático. Erros sistemáticos podem ser difíceis de detectar e pode ser difícil para os cientistas determinar até que ponto um erro sistemático criou problemas. Isso ocorre porque as medições coletadas ao longo de um experimento serão consistentemente altas ou consistentemente baixas. Um erro sistemático pode ser reproduzido em um experimento, enquanto um erro aleatório não. Embora um erro sistemático possa ser difícil de identificar, um cientista será capaz de obter resultados experimentais mais precisos assim que encontrar e corrigir o erro sistemático.
Fontes de erro
Como ocorre com os erros aleatórios, os erros sistemáticos geralmente ocorrem como resultado de um problema na máquina ou no equipamento. Instrumentos com resposta linear podem produzir dois tipos de erros. No primeiro tipo de erro, que é chamado de ajuste de zero ou erro de deslocamento, o instrumento não lê o zero, mesmo quando está marcado como zero. O segundo tipo de erro é um fator de escala ou erro do multiplicador. Nesse tipo de erro, o instrumento lê as mudanças na quantidade a ser medida como mais pequenas ou significativas do que as mudanças realmente são. Esses tipos de erros sistemáticos ocorrem por meio de técnicas inadequadas do cientista ou quando há um erro no próprio instrumento. Um exemplo de erro sistemático é uma pessoa fazer leituras imprecisas da radiação solar quando edifícios ou árvores projetam uma sombra sobre a área onde a pessoa está fazendo a medição. Erros sistemáticos reduzem a precisão, o que informa ao cientista quão próximas as medições do instrumento estão do valor real.
