Фізика. 7 клас. Сиротюк

§ 5. Точність вимірювання. Міжнародна система одиниць фізичних величин

Виконання лабораторних робіт пов’язане з вимірюванням різних фізичних величин і подальшою обробкою результатів. Одержані результати в ході будь-якого фізичного експерименту завжди міститимуть певні похибки (будуть неточними), оскільки вимірювання практично неможливо провести з абсолютною точністю.

Вимірювання - знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою засобів вимірювань.

Прямі вимірювання - знаходження значення фізичної величини безпосередньо засобами вимірювання.

Непрямі вимірювання - знаходження значення фізичної величини за формулою, що пов’язує її з іншими фізичними величинами, які визначають прямими вимірюваннями.

Позначимо фізичну величину літерою А.

Анаб - наближене значення фізичної величини, тобто значення, знайдене за допомогою прямих або непрямих вимірювань.

ΔΑ - абсолютна похибка вимірювання фізичної величини.

Абсолютні інструментальні похибки засобів вимірювання

№ п/п

Засоби вимірювання

Межа вимірювань

Ціна поділки

Абсолютна інструментальна похибка (∆іА)

1

Лінійка учнівська

до 50 см

1 мм

± 1 мм

2

Вимірювальний циліндр

до 250 мл

1 мл

± 1 мл

3

Штангенциркуль

150 мм

0,1 мм

± 0,05 мм

Продовження таблиці

№ п/п

Засоби вимірювання

Межа вимірювань

Ціна поділки

Абсолютна інструментальна похибка (∆іА)

4

Мікрометр

25 мм

0,01 мм

± 0,005 мм

5

Динамометр навчальний

4 Н

0,1 Н

± 0,05 Н

6

Терези навчальні

200 г

± 0,01 г

7

Секундомір

0-30 хв

0,2 с

± 1 с за 30 хв

8

Термометр лабораторний

0-100 °С

1 °С

± 1 °С

9

Барометр-анероїд

720-780 мм рт. ст.

1 мм рт. ст.

± 3 мм рт. ст.

вА - абсолютна похибка відліку (унаслідок не досить точного знімання показів засобами вимірювання). Вона дорівнює здебільшого половині ціни поділки; а коли вимірюють час - ціні поділки секундоміра або годинника.

Максимальна абсолютна похибка прямих вимірювань - це сума абсолютної інструментальної похибки й абсолютної похибки відліку:

ΔΑ = ∆іА + ∆вА.

Абсолютну похибку вимірювання зазвичай округлюють до однієї значущої цифри (ΔΑ = 0,17 ≈ 0,2); числове значення результату вимірювань округлюють так, щоб його остання цифра була того самого розряду, що й цифра похибки (А = 10,332 ≈ 10,3).

Для повної характеристики вимірювань вводиться відносна похибка:

У 1960 р. Одинадцятою генеральною конференцією з мір і ваги було прийнято Міжнародну систему одиниць фізичних величин (СІ), щоб замінити існуючі на той час системи одиниць і спростити користування ними.

Основними одиницями фізичних величин є 7 величин (табл. 1).

Таблиця 1

Основні фізичні величини

Величина

Одиниця

Назва

Позначення

Назва

Позначення

українське

міжнародне

Довжина

L

метр

м

m

Маса

m

кілограм

кг

kq

Продовження таблиці 1

Величина

Одиниця

Назва

Позначення

Назва

Позначення

українське

міжнародне

Час

t

секунда

с

s

Сила струму

I

ампер

А

А

Температура

Т

t

кельвін

градус Цельсія

К

°С

К

°С

Сила світла

J

кандела

кд

kd

Кількість речовини

V

моль

моль

mol

Крім основних одиниць, у фізиці використовують також кратні й частинні одиниці (табл. 2).

Таблиця 2

Одиниця

Префікс

Позначення

Множник

Трильйон

тера

Т

1012 = 1 000 000 000 000

Мільярд

гіга

Г

109 = 1 000 000 000

Мільйон

мега

М

106 = 1 000 000

Тисяча

кіло

к

103 = 1 000

Сто

гекто

г

102 = 100

Десять

дека

да

101 = 10

100 = 1

Одна десята

деци

д

10-1 = 0,1

Одна сота

санти

с

10-2 = 0,01

Одна тисячна

мілі

м

10-3 = 0,001

Одна мільйонна

мікро

мк

10-6 = 0,000001

Одна мільярдна

нано

н

10-9 = 0,000000001

Одна трильйонна

піко

п

10-12 = 0,000000000001

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

  • 1. Що таке точність вимірювання?
  • 2. Коли було прийнято Міжнародну систему одиниць фізичних величин (СІ)?
  • 3. Які одиниці фізичних величин прийнято за основні?
  • 4. Які ви знаєте кратні й частинні одиниці?
ГДЗ до підручника можна знайти тут.