「誤差」 (ごさ) は 測定のときにどうしても生まれる、 本当の値と測った値のずれ のこと。 5 年生では 振り子 の 周期 をストップウォッチで測るときに出てきます。 人がボタンを押すタイミングは 0.2 秒ほどずれるので、 1 往復 だけ測ると大きな誤差になってしまいます。
| 測り方 | 誤差 |
|---|---|
| 1 往復だけ測る | 押すずれがまるごとのる (大きい) |
| 10 往復を測って 10 で割る | ずれも 10 で割られ、 約 10 分の 1 になる |
つまり 「10 往復を計って 10 で割る」 (= 平均) ことで誤差を小さくできます。 何回か測ってさらに平均をとると、 もっと正確になります。
テストでは 「なぜ 10 往復を測って 10 で割るのか」 が定番。 答えは 「1 往復だけだと押すタイミングの誤差が大きいから、 平均をとって小さくする」。
誤差とは、近似値と真の値との差のことです。次の式で表します。
| 真の値 | 近似値 | 誤差 |
|---|---|---|
| 約 | ||
| 約 |
測定や四捨五入では必ず誤差が生じます。誤差の絶対値の上限を誤差の限界といい、どこまで信頼できるかは有効数字の桁数で示します。たとえば四捨五入で としたなら、真の値は 以上未満の範囲にあります。
注意 誤差は「近似値 − 真の値」と定義するのがふつう。符号も込めて考えるが、大きさだけを問うときは絶対値誤差 を見る。
誤差とは、測定値と真の値とのずれのことです。どんなに丁寧に測っても誤差をゼロにはできず、その性質に応じて次の 3 つに分けられます。
| 種類 | 原因 | 減らし方 |
|---|---|---|
| 系統誤差 | 装置のくせで一定方向にずれる | 校正(キャリブレーション) |
| 偶然誤差 | 偶然ばらつく | 多数回測定して平均をとる |
| 個人誤差 | 観察者ごとの読み取りのくせ | 複数人で測る・基準を決める |
たとえば、目盛が縮んだものさしを使うと毎回同じ向きにずれる(系統誤差)、目分量で読む最後の桁が回ごとに違う(偶然誤差)といった具合です。
ポイント 「誤差 = ミス」ではない。誤差は測定に必ずつきまとうもので、種類ごとに減らし方が異なることを区別して覚えよう。