Kesalahan dalam pengukuran adalah penyimpangan nilai yang diukur dari nilai benar x0. Kesalahan dapat digolongkan menjadi empat golongan :
1. Keteledoran
Umumnya disebabkan oleh keterbatasan pada pengamat, diantaranya kurang terampil menggunakan instrumen, terutama untuk instrumen canggih yang melibatkan banyak komponen yang harus diatur atau kekeliruan dalam melakukan pembacaan skala yang kecil.
2. Kesalahan sistematik
Adalah kesalahan yang dapat dituangkan dalam bentuk bilangan (kuantitatif), contoh : kesalahan pengukuran panjang dengan mistas 1 mm, jangka sorong, 0,1 mm dan mikrometer skrup 0,01 mm
3. Kesalahan acak
Merupakan kesalahan yang dapat dituangkan dalam bentuk bilangan (kualitatif),
Contoh :
- kesalahan pengamat dalam membaca hasil pengukuran panjang
- pengabaian pengaruh gesekan udara pada percobaan ayunan sederhana
- pengabaian massa tali dan gesekan antar tali dengan katrol pada percobaan hukum II Newton.
4. Ketidakpastian pada Pengukuran
Ketika mengukur suatu besaran fisis dengan menggunakan instrumen, tidaklah mungkin akan mendapatkan nilai benar X0,melainkan selalu terdapat ketidakpastian. Ketidakpastian ini disebabkan oleh beberapa hal misalnya batas ketelitian dari masing-masing alat dan kemampuan dalam membawa hasil yang ditunjukkan alat ukur.
Beberapa istilah dalam pengukuran:
o Ketelitian (accuracy)
adalah suatu ukuran yang menyatakan tingkat pendekatan dari nilai yang diukur terhadap nilai benar X0
o Kepekaan
adalah ukuran minimal yang masih dapat dideteksi (dikenal) oleh instrumen, misal galvanometer memiliki kepekaan yang lebih besar daripada Amperemeter / Voltmeter
o Ketepatan (precision)
adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang sama.
o Presisi
berkaitan dengan perlakuan dalam proses pengukuran, penyimpangan hasil ukuran dan jumlah angka desimal yang dicantumkan dalam hasil pengukuran.
o Akurasi
yaitu seberapa dekat hasil suatu pengukuran dengan nilai yang sesungguhnya.
JENIS KESALAHAN DAN SUMBERNYA
Kesalahan sistematis (systematic errors)
Adalah ketidak-akuratan hasil pengukuran akibat alat, kalibrasi atau teknik ukur yang salah. Misalnya Kesalahan Alat.
> kesalahan nol (zero error) akibat tidak berimpitnya titik nol skala dengan titik nol jarum penunjuk.
> kelelahan (fatigue) alat karena misalnya pegas yang dipakai telah lembek.
> gesekan antar bagian yang bergerak.Kesalahan ini bisa dihindari bila alat ukur diganti dengan yang lebih baik jika mungkin.
> Kesalahan kalibrasi yaitu ketidak-tepatan pemberian skala ketika pertama kali alat dibuat .bisa dihindari dengan membandingkan alat tersebut dengan alat baku (standar).
Kesalahan pribadi pengamat:
> Kesalahan parallax yaitu kesalahan akibat posisi mata saat pembacaan skala tidak tepat tegak lurus di atas jarum.
> Kesalahan interpolasi yaitu salah membaca kedudukan jarum diantara dua garis skala terdekat.
> Kesalahan Rambangan (random errors)
Walupun kesalahan sistematis sudah berusaha dihindari, namun masih ada sumber kesalahan lain berasal dari luar sistem dan tak dapat dikuasai sepenuhnya:
Gerak brown molekul udara yang dapat mempengaruhi penunjukan alat-alat halus seperti galvanometer.
Fluktuasi tegangan listrik yang tak teratur yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran dengan alat-alat ukur listrik.
Landasan (meja, lantai atau dudukan lain) alat yang bergetar akibat lalu lintas atau sumber lain.
Dan untuk menghindari kesalahan dalam pengukuran kita harus melakukan pengukuran berulang Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan berkali-kali tanpa ada perubahan penyetelan (setting) alat, misalnya lebar meja yang diukur 10 kali dengan mistar yang sama. Seandainya pengukuran sekali dan berulang telah dilakukan dengan sebaik-baiknya, sehingga tiap data masing-masing model pengukuran diperoleh dengan cara-cara yang sama baiknya, tetap saja kualitas data pengukuran berulang lebih baik dari pengukuran sekali. Dari data yang diperoleh dengan pengukuran berulang, akan dapat diperoleh tiga besaran yaitu nilai rata-rata (mean) sampel,nilai tengah (median) sampel, dan nilai terbanyak muncul(modus) sampel.
Bila distribusi data hasil pengukuran beberapakali dipercayai seperti distribusi Gauss (simetri), maka nilai ketiga besaran tersebut sama. Nilai pendekatan terbaik yang paling tepat adalah nilai rata-rata sample karena sesuai dengan asas kuadrat terkecil (Principle of Least Square) dalam statistik yang berbunyi “Nilai terbaik diantara sekumpulan nilai suatu besaran adalah nilai yang sedemikian rupa sehingga jumlah selisih nilai-nilai lain terhadap nilai tersebut setelah dikuadratkan adalah sekecil-kecilnya”.
