Параграф 5 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Точность и погрешность измерений

Эксперименты в физике и необходимость точности

Физика — это экспериментальная наука, в основе которой лежат измерения и наблюдения. Для получения достоверных результатов очень важно учитывать точность измерений и избегать ошибок. Даже малейшее отклонение при измерении может привести к неверным выводам. Поэтому физики стремятся использовать точные приборы и методы, которые минимизируют погрешности. Важно понимать, что идеальных измерений не существует, и всегда будет присутствовать некоторая погрешность. Главная задача — свести эту погрешность к минимальному значению и учитывать её при обработке данных.

Абсолютная погрешность

Абсолютная погрешность измерения показывает, насколько результат отличается от истинного значения величины. Она выражается в тех же единицах, что и сама измеряемая величина. Например, если длина деревянного бруска измерена как 5 см ± 0,1 см, это означает, что его настоящая длина находится в пределах от 4,9 см до 5,1 см. Формула для вычисления абсолютной погрешности выглядит как Δ=a−A, где a — измеренное значение, а A — истинное значение. Абсолютная погрешность часто зависит от качества используемых приборов и условий проведения эксперимента.

Относительная погрешность

Относительная погрешность показывает, насколько ошибка измерения велика относительно измеренного значения. Она выражается в процентах и вычисляется по формулеδ=A/Δ​×100%. Например, если при измерении длины бруска абсолютная погрешность составляет 0,1 см, а его длина — 5 см, относительная погрешность будет равна (0,1​/5)×100%=2%. Относительная погрешность помогает сравнивать точность разных измерений и оценивать, насколько полученные результаты близки к истинному значению.

Погрешность прибора и цена деления шкалы

Цена деления шкалы прибора — это минимальное значение, которое можно измерить данным инструментом. Чем меньше цена деления, тем точнее измерения. Например, если линейка имеет цену деления 1 мм, то погрешность при измерении длины будет не менее 1 мм. Это означает, что измерение любой длины будет содержать ошибку не менее чем на 1 мм, даже если приборы и методы максимально точны. Понимание цены деления шкалы позволяет правильно интерпретировать результаты и учитывать возможные отклонения.

Ошибки измерений и их устранение

Ошибки измерений могут возникать по разным причинам: из-за неисправности приборов, неправильного проведения эксперимента или внешних факторов, таких как температура и давление. Чтобы снизить влияние ошибок, проводят повторные измерения и вычисляют среднее значение. Также применяют корректировки и используют более точные приборы. Например, если линейка погнута или треснула, измерения будут искажены, и полученные данные не будут соответствовать реальности. Повторные измерения позволяют устранить случайные ошибки, а точная настройка приборов — минимизировать систематические погрешности.