Главная - Учебники физики 7, 8, 9 класс - Погрешность прямых измерений

Погрешность прямых измерений

Вспомним, что мы изучили в § 1-б. Мы узнали, что абсолютно точных измерительных приборов и мер не существует. Все они вносят в результат измерения некотрую погрешность. Кроме того, каждый из нас немного по-своему проводит измерения, например, прикладывает тело к линейке, располагает глаза по отношению к шкале и так далее. Эти наши действия также вносят в результат измерения некотрую погрешность.

Наклонившись над шкалой, мы увидим, что грифель карандаша заканчивается около штриха 18,7 см

Учет всех возникающих погрешностей – сложное дело. Поэтому при изучении физики в 7-9 классах мы упрощенно будем считать, что наибольшая погрешность результата измерения равна цене одного деления шкалы.

Например, цена делений линейки – 1 мм/дел. Следовательно, цена одного деления равна 1 мм. Тогда наибольшая погрешность измерения длины карандаша составит тоже 1 мм. Причины ее возникновения – неточность сравнения карандаша с мерой (делениями на шкале линейки), неточность самой меры (погрешность изготовления шкалы, искривление линейки и т. п.).

Образец записи результата измерения с учетом наибольшей погрешности:


l кар = 18,7 см ± 1 мм


или

l кар = 18,7 см ± 0,1 см

В этих равенствах число 18,7 см – это измеренное значение длины карандаша. Правее, после знака "плюс-минус" мы видим 1 мм или 0,1 см. Это – наибольшая погрешность результата измерения. Знак "плюс-минус" символизирует границы, в которых заключено истинное значение длины карандаша.










Проиллюстрируем сказанное при помощи числовой прямой. Знак "плюс-минус" показывает, что к 18,7 см сначала нужно прибавить 1 мм (получим 18,8 см), а затем нужно отнять 1 мм (получим 18,6 см). Эти числа отметим синими точками на числовой прямой.

Измеренное значение длины карандаша - 18,7 см. Истинное же значение длины неизвестно; оно лежит где-то в интервале от 18,6 до 18,8 см

Итак, синим цветом отмечены границы интервала, внутри которого находится истинное значение длины карандаша. Заметим, что это истинное значение при любом способе измерений всегда остается неизвестным. Мы можем лишь сказать, что длина карандаша больше 18,6 см, но меньше 18,8 см.

Измеренное значение длины карандаша - 18,7 см. Истинное же значение длины неизвестно; оно лежит где-то в интервале от 18,6 до 18,8 см

Этот и два последующих параграфа не случайно отмечены "звездочкой" рядом с номером. Теория погрешностей – сложный раздел физики и особой науки, метрологии.


20.05.2012