Det som mäts, till exempel längd, massa eller temperatur.

Överenskommen referensskala för en storhet, till exempel meter eller kelvin.

Hur nära upprepade mätresultat ligger varandra.

Kvantifierat mått på det rimliga tvivlet kring ett mätresultat.

Internationella måttenhetssystemet, ett gemensamt system för enheter.

Sambandet mellan den sökta storheten och de indata, korrigeringar och faktorer som påverkar resultatet.

Jämförelse med en referens för att fastställa sambandet mellan referensvärden och ett instruments indikationer. Kalibrering ska inte sammanblandas med justering av instrumentet.

Den storhet som är avsedd att mätas.

What is systematisk avvikelse?

En återkommande påverkan som förskjuter resultat åt samma håll.

Att mäta världen: enheter, precision och osäkerhet — Vetenskapens grunder: från mätning till materia och energi

1. En mätning är mer än ett tal

Tal behöver sammanhang

Ett tal som `1,80` säger nästan inget ensamt. I `1,80 m` är längd storheten, `1,80` värdet och `m` enheten.

Ett gemensamt språk

SI gör resultat jämförbara. Systemet omfattar sju grundenheter, däribland meter (`m`), sekund (`s`) och kelvin (`K`).

2. Varför gemensamma enheter spelar roll

Olika tal, samma längd

`120 cm` och `1,20 m` är samma längd. Omvandlingen fungerar eftersom centimeter och meter är definierade delar av samma enhetssystem.

Skriv tydligt

Skriv `25 °C` och `3,0 kg`, med mellanrum före enheten. Meter skrivs `m`; `M` är prefixet mega och används framför en enhetssymbol, som i `MW`.

3. Precision är inte samma sak som riktighet

Precision

Precision beskriver spridningen mellan upprepade resultat. Täta resultat betyder högre precision, inte nödvändigtvis rätt temperatur.

Riktighet

Riktighet gäller hur väl medelvärdet av upprepade mätningar stämmer med ett referensvärde. Ett instrument kan ge precisa resultat men ändå ha en systematisk avvikelse och låg riktighet.

4. Tankeförsök: mät en längd

Gör en enkel mätning

Välj kanten på en bok och mät den tre gånger med samma linjal. Läs av från rakt ovanifrån, inte från sidan. Skriv exempelvis upp `21,4 cm`, `21,5 cm` och `21,4 cm`.

Fundera sedan på tre saker:

Hur stor är spridningen mellan dina resultat?
Kan linjalens nollmarkering vara sliten eller förskjuten?
Mäter du exakt samma två punkter varje gång?

Du ser nu två slags påverkan. Vinkeln på blicken och små skillnader i placering skapar ofta slumpmässig variation. En skadad nollmarkering skapar i stället en systematisk avvikelse. Det räcker alltså inte att läsa av en skala: du behöver också beskriva hur mätningen gjordes.

5. Osäkerhet är ett ärligt intervall

Inte samma som fel

Mätosäkerhet är ett kvantifierat mått på rimligt tvivel kring resultatet. Den kvarstår även när kända fel har korrigerats.

Mätmodellen

Instrument, avläsning, prov och tidpunkt kan påverka resultatet. En mätmodell samlar dessa relevanta bidrag.

6. Temperatur: skala, referens och miljö

Celsius och kelvin

`1 °C` och `1 K` är lika stora temperaturintervall, men Celsius och kelvin har olika nollpunkter: `t/°C = T/K − 273,15`.

Rimliga siffror

Temperaturen i en kopp förändras medan du mäter. Placering och stabiliseringstid begränsar därför hur många siffror som är meningsfulla.

7. Nyckelbegrepp

Vänd korten och repetera de viktigaste skillnaderna.

Storhet: Det som mäts, till exempel längd, massa eller temperatur.
Enhet: Överenskommen referensskala för en storhet, till exempel meter eller kelvin.
Precision: Hur nära upprepade mätresultat ligger varandra.
Mätosäkerhet: Kvantifierat mått på det rimliga tvivlet kring ett mätresultat.

8. Kontrollera förståelsen

En termometer visar nästan samma värde varje gång, men jämförelse med en referens visar att den alltid ligger `1,0 °C` för högt. Vad beskriver detta bäst?

Vilket påstående stämmer bäst?

Termometern kan vara precis men ha en systematisk avvikelse.
Termometern saknar enhet och kan därför inte användas.
Upprepade mätningar har automatiskt tagit bort alla osäkerheter.

Show Answer

Answer: A) Termometern kan vara precis men ha en systematisk avvikelse.

Täta, upprepade resultat visar precision. Att alla ligger 1,0 °C för högt pekar på en systematisk avvikelse, som upprepning ensam inte tar bort. Kalibrering kan påvisa och kvantifiera avvikelsen och ge underlag för att korrigera mätvärdena eller justera instrumentet.

Key Terms

SI: Internationella måttenhetssystemet, ett gemensamt system för enheter.
mätmodell: Sambandet mellan den sökta storheten och de indata, korrigeringar och faktorer som påverkar resultatet.
kalibrering: Jämförelse med en referens för att fastställa sambandet mellan referensvärden och ett instruments indikationer. Kalibrering ska inte sammanblandas med justering av instrumentet.
mätstorhet: Den storhet som är avsedd att mätas.
systematisk avvikelse: En återkommande påverkan som förskjuter resultat åt samma håll.