Ralat

1 Erti
Tidak ada pengukuran fizikal yang tepat,pengukuran adalah semata-mata anggaran.
Ini ialah kerana pengukuran fizikal melibatkan pembacaan beberapa skala semasa pengukuran dilakukan, anggaran selalunya dibuat terhadap digit yang akhir pada bacaan skala ter­sebut. Oleh itu, ia tidak pasti atau tidak tentu. Walaupun pada kebiasaannya ini dilakukan, digit yang tidak tentu ini perlu dicatatkan bersama-sama dengan angka yang berikutnya kerana ianya memberikan maklumat yang bermakna mengenai kuantiti yang sedang diukur.


Setiap digit yang dicatatkan, termasuk yang tidak tentu itu, dikenali sebagai digit atau angka bererti.
2 Ralat pada umumnya terbahagi kepada dua
a. ralat bersistem
b. ralat rawak
Ralat Bersistem
1 Ciri Ralat Bersistem
Ralat bersistem pada lazimnya mempunyai ciri yang berulang-ulang. Seperti yang wujud daripada kegunaan alat yang ralat sifamya tidak diperbetulkan dan oleh,itu, magnitudnya tertentu, tetap dan tidak berubah. Ia tidak
boleh dikurangkan dengan mengambil purata daripada bilangan pengukuran yang sama. Walaupun demikian, ia boleh dikurangkan atau dihapuskan,dengan:
(a) Membuat perubahan dan merekabentukkan semua uji kaji tu, dengan mengambil kira semua ubahan yang mungkin wujud di dalam uji kaji tersebut..
(b) Mengulangi uji kaji itu dengan menggunakan alai radar dan kaedah yang berbeza.
2 Sumber
Selalunya sumber bagi ralat sistem ini boleh dikesan. Di antaranya ialah:
(a) Ralat skala.
Skala yang dilekatkan pada alat-alat mungkin kurang tepat diten­tukurkan(calibrate).
Berkemungkinan terdapatnya ralat sifar. Terdapat dua jenis ralat sifar iaitu ralat sifar negatif dan ralat sifar positif.
Skala ini boleh digunakan di bawah keadaan yang berbeza daripada keadaan bilamana skala itu telah diten­tukurkan.
Contohnya, bekas kaca yang bersenggat pada 20° C tetapi digunakan pada suhu yang lain. Skala lengkuk membulat berkemungkinan tidak dipusatkan dengan betul.
(b) Ralat alat.
la berpunca daripada alat radas yang tidak sempurna atau rosak, contohnya, meter gegelung bergerak dengan medan magnet yang tidak sekata, ralat jarak benang di dalam tolok skru mikrometer, suatu meter dengan geseran yang tidak tentu.
(c) Ralat perseorang.
la disebabkan oleh seseorang pemerhat yang memberi ke­putusan yang pincang. Kemungkinan ini wujud akibat daripada kepincangan yang kuat bagi atau bertentangan dengan setengah pihak. Sebab yang lain ialah pemer­hati gagal untuk menghapuskan paralaks apabila membua bacaan pada alat itu.
(d) Perubahan pada keadaan luar.
Berkemungkinan terdapatnya perubahan yang tidak diduga, umpamanya perubahan suhu, tekanan, dimensi bagi bekas-bekas.
(e) Ketidaksesuaian di dalam merekabentuk sesuatu uji kaji.
Ralat Rawak
1 Ralat rawak
Nilai yang diukur menyisih daripada nilai 'sebenar'. Sisihan(deviation) ini dianggap sebagai ralat bagi nilai yang diukur itu. Jika ralat ini mempunyai kemungkinan setanding(bersesuaian) bagi nilai sebenarnya menjadi positif atau negatif , ia dinamakan ralat rawak.
2 Mengurangkan ralat rawak
Lebih banyak bilangan nilai diambil, lebih hampir nilai puratanya dengan nilai `sebenar'. Oleh itu, jika pengukuran diulangi banyak kali, maka ralat rawak boleh dikurangkan.
Realiti Eksperimen
Jika di teliti kaedah dan proses ujikaji fizikal kita akan dapati ianya melibatkan proses mengukur ,merekod dan menganalisa.Proses ini menjamin kesahihan hubungan di antara dua pembolehubah yang dikaji ataupun nilai yang di selidik.
Namun begitu proses yang panjang ini adalah membuka ruang yang sangat luas untuk meningkatkan lagi ralat dan ketidakpastian, walaupun kita menggunakan gajet yang tercanggih.Adalah malang untuk semua jika semakin di kaji semakin tidak pasti akhirnya.
Justeru untuk mengurangkan ralat yang terhasil adalah sangat wajar untuk menulis digit dan ralat yang terhasil semasa ujikaji di jalankan.
Dengan menulis ralat yang terhasil daripada ujikaji ini diharapkan agar pertimbangan yang sewajarnya dapat dilaksanakan dengan mengambil kira ralat tersebut.
Untuk menulis ralat yang terhasil daripada ujikaji fizikal yang telah dijalankan, selalunya terdapat 4 kaadaan yang perlu dipertimbangkan:
1. Ralat bagi bacaan tunggal
2. Ralat bagi bacaan berulang-ulang( Ralat untuk purata bacaan)
3. Ralat bagi kuantiti terbitan dan persamaan
4. Ralat bagi graf.
Pertimbangan ini adalah berdasarkan rekabentuk ujikaji fizikal yang akan dilaksanakan. Adalah amat penting pengkaji menganggar dan menunjukkan ralat yang terhasil daripada ujikaji tersebut.
Menganggar dan menunjukkan ralat bacaan tunggal
1. Menunjukkan ralat bacaan tunggal

dimana   

nilai bacaan dan

nilai ralat.

         Contoh: (50.1 ± 0.1)cm
2. Menganggar ralat bacaan tunggal
Saiz ralat  bergantung kepada jenis alat pengukur yang digunakan. Biasanya kita mengambil setengah bahagian yang paling kecil pada skala alat itu sebagai ralat maksimum.

Menganggar dan menunjukkan ralat bagi purata bacaan
1 Nilai paling baik
Andaikan bahawa suatu kuantiti fizik (misalnya panjang sebuah buku) diukur. Pengukuran diulangi beberapa kali dengan alat yang sama. Didapati bahawa tidak mungkin boleh mendapat nilai yang sama pada setiap kali pengukuran diulangi (jika diukur dengan jujur).
Nilai `sebenar' yang menunjukkan saiz kuantiti fizik yang sebenarnya ter­dapat dalam senarai nilai yang diukur. Nilai yang digunakan untuk mewakili saiz kuantiti fizik yang diukur itu ialah purata semua nilai yang diperoleh.
2 Menganggar ralat bacaan berulang-ulang
Saiz ralat purata bacaan dapat diperolehi dengan mencari purata sisihan bagi setiap bacaan yang diperolehi

Menganggar ralat untuk persamaan dan kuantiti terbitan
Kuantiti terbitan ialah kuantiti yang diperolehi dari operasi darab atau bahagi kuantiti asas yang sama atau berlainan, contohnya kuantiti isipadu, isipadu diperolehi dengan mengukur panjang,lebar dan tinggi kemudian kuantiti isipadu = Panjang´lebar´tinggi.Proses pendaraban ketiga-tiga kuantiti itu telah melebarkan lagi saiz ralat. Dengan itu perlulah dianggar dan ditunjukkan ralat yang telah diperoleh daripada operasi pendaraban ini.

Menganggar ralat untuk graf
Selain dari operasi darab, kuantiti fizikal juga lazimnya kita perlu dapatkan daripada kecerunan graf. Data-data yang diperoleh untuk memplot graf mempunyai ralatnya yang tersendiri. Justeru nilai kecerunan yang di perolehi juga mempunyai ralat yang lebih besar.
Ralat ini berpunca dari pengukuran, proses memplotkan graf, proses menggariskan garis lurus yang terbaik dan kemudian proses operasi pengiraan kecerunan.

Kesimpulan
Pengkaji sebenarnya tidak dapat menghilangkan ralat daripada ujikaji fizikal yang dijalankan. Usaha yang dilakukan adalah untuk mengurangkan ralat dengan menggunakan peralatan yang lebih peka dan canggih. Setiap laporan saintifik seharusnyalah ditunjukkan nilai ralat.
Mengabaikan ralat boleh membawa petaka yang besar kepada ujikaji fizikal. Untuk bacaan lebih lanjut sila klik di sini.