Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>> Несколько слов о точности измерений

•  Теперь  вы  знаете,  что  означает  измерить физическую  величину. И  в  повседневной жизни  вам  уже  приходилось  выполнять  множество  простейших  из­мерений.  Ho  насколько  точными  были  ваши  измерения? Можно  ли  получить абсолютно точное значение физической величины? Попробуем  разобраться в  этих  непростых  вопросах.

1. Оцениваем размеры и проверяем результат

Начнем с проверки  вашего  глазомера.

Оцените на  глаз длину иглы,  изображенной  на рис  1.24.  А  теперь давайте про­верим,  насколько  результат  вашей  оценки  соответствует  действительности,  то  есть измерим длину той же иглы с помощью линейки. Для этого:

—  приложим  линейку  к  игле  так,  чтобы  «ноль»  на  ее шкале  совпал  с  одним концом иглы  (рис.  1.25);

—  определим  значение деления  шкалы,  напротив которого  расположен  ее дру­гой конец.

Мы  видим,  что  он  расположен  возле  отметки  5  см.  Отсюда  делаем  вывод,  что длина иглы  около  5  см.  Если  результат  вашей  предварительной  оценки  совпадает с этим значением, то у вас хороший  глазомер. Определить на глаз размер более точ­но нам не удастся.

2. Уточняем результат измерений

Если  нам  нужен  более  точный  результат,  придется  обратить  внимание  на то,  что  кончик  иглы  немного  более  чем  на  два  миллиметра  выступает  за  отметку 5 см. Итак,  более точная длина иглы —  5,2  см,  или  52  мм.

Вы можете возразить,  что это  тоже неточно.

Да,  неточно! Именно  поэтому  принято  всегда  указывать точность,  с  которой выполнено  измерение.

Рис. 1.24. Фотография иглы в натуральную  величину

Рис. 1.25. Измерение длины иглы

Рис. 1.26  Измерение длины сте­ны с точностью до  I  мм —  при­мер излишней точности

В  первом  случае  наше  измерение  выполнено с  точностью до  I  см,  а  во  втором —  с  точностью до
0,1  см.

Чтобы произвести  еще более  точное измерение, необходимо  учесть  длину  той  части  иглы,  которая
выступает  за  отметку  52  мм,  и  тогда  точность  по­высится  до  0,01  см.  Ho  для  этого  нам  придется  использовать  измерительный  прибор  с  еще  меньшей ценой деления,  то есть более точный,  но даже тогда
мы  не  можем  утверждать,  что  измерили  иглу  со­вершенно  точно.

Причин  для  этого  достаточно:  это  и  несовер­шенство  конструкции  прибора,  и  погрешности, которые возникают при  проведении опыта  (напри­мер,  начало  иглы  невозможно  абсолютно  точно совместить  с  «нулем»  линейки).  Таким  образом, даже  если  измерение  проводится  более  тщатель­но  и  с  помощью  более  совершенного  прибора,  точ­ность  возрастает,  но  погрешностей  все  равно  не избежать.

Чтобы  уменьшить  погрешность,  измерение можно  выполнить  несколько  раз,  а  затем  вычис­лить  среднее  значение  всех  полученных результа­тов  (найти их среднее арифметическое).

3. Размышляем о точности измерений

Однако не следует думать, что чем точнее из­мерение,  тем  лучше:  излишняя  точность  не  всегда целесообразна.

Предположим, что вместо длины иглы вам необ­ходимо измерить длину  крышки  стола.  В этом  случае  нет  необходимости  учитывать  десятые  и  сотые доли миллиметра,  поскольку,  измеряя длину  стола в  разных местах,  мы получим  величины,  отличаю­щиеся на несколько миллиметров. Поэтому долями миллиметра  в  этом  случае можно  пренебречь.  Так­же  нет  смысла  измерять  длину  стены  с  точностью до  одного миллиметра  (рис.  1.26).

Из  этого  можно  сделать  вывод,  что  необходи­мую  точность  измерения  определяет  цель  экспе­римента.

Чаще  всего  важно  не  значение  погрешности, а то,  какую часть от  всей измеренной величины со­ставляет  возможная погрешность.

Рис. 1.27  Попытка вдеть нитку в ушко иглы с точностью до  I  мм —  пример недопустимой погрешности

Если  портной,  выкраивая  брюки,  ошибется  на I  мм,  вы  этого  даже  не  заметите.  А   вот  если,  втя­гивая нить  в ушко иглы,  он всякий  раз  будет оши­баться на  I мм  (рис.  1.27),  то едва ли брюки вообще когда-либо будут сшиты.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.