Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ўкалы измерений. Ќа практике необходимо проводить измерени€ различных физических величин (‘¬), характеризующих свойства веществ




Ќа практике необходимо проводить измерени€ различных физических величин (‘¬), характеризующих свойства веществ, тепловых €влений, процессов. Ќекоторые свойства про€вл€ютс€ только количественно, другие Ц качественно.

 оличественные или качественные про€влени€ любого свойства отражаютс€ множествами, которые образуют шкалы измерени€ этих свойств. Ўкала измерени€ количественного свойства €вл€етс€ шкалой ‘¬

Ўкалафизическойвеличины Ц это упор€доченна€ последовательность значений, прин€та€ на основании результатов точных измерений.

¬ соответствии с логической структурой про€влени€ свойств, шкалы измерений дел€тс€ на п€ть основных типов:

1. Ќаименований,

2. ѕор€дка,

3. »нтервалов,

4. ќтношений,

5. јбсолютные шкалы.

 

1. Ўкала наименований

Ёта шкала основана на приписывании объекту цифр (знаков), играющих роль простых имен. ƒанное приписывание цифр выполн€ет на практике ту же функцию, что и наименовани€. „аще всего эти шкалы используютс€ дл€ классификации эмпирических объектов, свойства которых про€вл€ютс€ только в отношении эквивалентности. Ёти свойства нельз€ считать ‘¬, поэтому шкалы такого вида не €вл€ютс€ шкалами ‘¬. ¬о внефизических измерени€х операции приписывани€ играют роль аналогичную измерительным процедурам в физике. ¬ отличие от операциональных процедур, используемых при различных физических измерени€х, операции приписывани€ намного более неопределенны и произвольны. Ёто справедливо, прежде всего, дл€ операции нумерации, примен€емой либо к отдельным предметам, либо к классам предметов, например телефонных абонентов, домов, улиц, квартир, позиций в каталоге. Ќумераци€ объектов по шкале наименований осуществл€етс€ по принципу Уне приписывай одну и ту же цифру разным объектамФ. ѕоэтому с цифрами, используемыми только как специфические имена, нельз€ производить никаких арифметических действий. ≈сли, например, вратарь хоккейной команды обозначен цифрой 1, это не означает, что он стал членом данной команды раньше, чем защитник, занумерованный цифрой 9. јналогично, если один из конденсаторов обозначен в электрической схеме —2, а другой Ц —8, то из этого нельз€ сделать вывод, что значени€ их емкостей отличаютс€ в четыре раза, а можно лишь установить, что оба они относ€тс€ к классу конденсаторов.

÷ифровое обозначение имеет р€д преимуществ: оно имеет большую информативную ценность, облегчает запоминание названий оцифрованных предметов, позвол€ет в целом произвольно расшир€ть их количество. ≈сли кто-то, например, находитс€ в —ѕб на ѕушкарской улице, это еще не значит, что он, не име€ под рукой плана города, сумеет определить где находитс€ ѕушкинска€ улица, если же наоборот, он окажетс€ на 3-ей  расноармейской, ему не составит труда найти 5-ю  расноармейскую.

“.к. эти шкалы характеризуютс€ только отношением эквивалентности, то в них отсутствуют пон€ти€ Убольше или меньше нул€Ф и единицы измерени€.

 

 

2. Ўкала пор€дка (шкала рангов)

ƒанна€ шкала предполагает упор€дочение объектов относительно какого-либо определенного их свойства, т.е. расположение объектов в пор€дке убывани€ или возрастани€ данного свойства. ѕолучаемый при этом упор€доченный р€д называют ранжированным р€дом, а саму процедуру Ц ранжированием. –анжированный р€д может дать ответ на вопросы типа Учто больше/меньшеФ или Учто лучше/хужеФ. Ѕолее подробную информацию Ц насколько больше или меньше, во сколько раз лучше или хуже Ц шкала пор€дка дать не может.

¬ шкалах пор€дка может существовать или не существовать нуль, но принципиально нельз€ ввести единицы измерений, т.к. дл€ них не установлено отношение пропорциональности и соответственно нет возможностей судить, во сколько раз больше или меньше конкретные про€влени€ свойств.

ѕо шкале пор€дка сравниваютс€ между собой однородные объекты, у которых значени€ интересующих нас свойств неизвестны. –езультаты оценивани€ по шкале пор€дка также не могут подвергатьс€ никаким арифметическим действи€м. ”совершенствование шкалы пор€дка позволило применить дл€ числового оценивани€ величины в тех случа€х, когда отсутствует единица величины. ƒл€ этого, расположив объекты в пор€дке возрастани€ (убывани€) того или иного свойства, некоторые точки ранжированного р€да фиксируют в качестве отправных (реперных). —овокупность реперных точек образует шкалу возможных про€влений соответствующего свойства. –еперным точкам могут быть поставлены в соответствие цифры, называемые баллами и, таким образом, по€вл€етс€ возможность оценивать, Уизмерени€Ф данного свойства в баллах по натуральной шкале. ѕо натуральным шкалам оцениваютс€ до сих пор интенсивность землетр€сений, морское волнение, твердость материалов и другие величины.

Ќапример, дл€ скорости измерени€ ветра Ѕофортом в 1805 г. была предложена натуральна€ шкала скорости ветра в Убаллах ЅофортаФ:

“аблица 1

Ѕаллы Ќазвание ƒействи€ —корость, м/с
  Ўтиль ƒым идет вертикально 0 Ц 0.9
  “ихий ƒым идет слегка наклонно 0.9 Ц 2.4
  Ћегкий ќщущаетс€ лицом, шелест€т листь€ 2.4 Ц 4.4
       
  ∆естокий шторм Ѕольшие разрушени€ 30.5 Ц 34.8
  ”раган ќпустошительное действие 34.8 Ц 39.2

— развитием методов и средств измерени€ ‘¬ условным баллам натуральной шкалы став€тс€ в соответствие числовые значени€ в прин€тых дл€ данной величины единицах. “ак, шкала Ѕофорта использовалась до 1964 г., когда международным соглашением был прин€т ее перевод в скорость ветра, измер€емую в м/с.

ќсновным недостатком натуральных шкал €вл€етс€ полное отсутствие уверенности в том, что интервалы между выбранными реперными точками €вл€ютс€ равновеликими, а, следовательно, в такой шкале невозможно вычленить единицу величины и оценить погрешность полученной оценки.

 

3. Ўкала интервалов (шкала разностей)

Ёти шкалы €вл€ютс€ дальнейшим развитием шкалы пор€дка, на шкале интервалов откладываетс€ разность значений ‘¬, сами же значени€ остаютс€ неизвестными. ƒанна€ шкала состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерени€ и произвольно выбранное начало Ц нулевую точку.   таким шкалам относ€тс€, например, температурна€ шкала ÷ельси€, ‘аренгейта и –еомюра. Ќа температурной шкале ÷ельси€ за начало отсчета разности температур прин€та температура та€ни€ льда. — ней сравниваютс€ все другие температуры. ƒл€ удобства пользовани€ шкалой интервал между температурой та€ни€ льда и температурой кипени€ воды разделен на 100 равных отрезков Ц градусов. Ўкала ÷ельси€ распростран€етс€ как в сторону положительных, так и в сторону отрицательных интервалов.  огда говор€т, что температура воздуха равна 150 —, это означает, что она на 15 градусов выше температуры, прин€той за нулевую отметку шкалы (выше нул€).

Ќа температурной шкале ‘аренгейта тот же интервал разбит на 180 градусов. —ледовательно, градус ‘аренгейта по размеру меньше, чем градус по ÷ельсию.  роме того, начало отсчета интервалов по шкале ‘аренгейта сдвинуто на 32 градуса в сторону низких температур.

ƒеление шкалы интервалов на равные части Ц градации Ц устанавливает единицу физической величины, что позвол€ет не только выразить результаты измерени€ в числовой мере, но и оценить погрешность измерени€. Ќа шкале интервалов определены действи€ сложени€ и вычитани€ интервалов. ƒействительно, по шкале времени интервалы можно суммировать и вычитать и сравнивать, во сколько раз один интервал больше другого, но складывать даты каких либо событий просто бессмысленно.

ќпределить по шкале интервалов, во сколько раз одно значение величины больше или меньше другого, невозможно, поскольку на шкале не определено начало отсчета ‘¬. Ќо в то же врем€ это может быть сделано в отношении интервалов (разностей). “ак, разность температур в 25 градусов в 5 раз больше разности температур в 5 градусов.

 

4. Ўкала отношений

Ўкалы отношений Ц самые совершенные. ќни представл€ют собой интервальные шкалы с естественным началом. ≈сли, например, за начало температурной шкалы прин€ть абсолютный нуль, то по такой шкале уже можно отсчитывать абсолютное значение температуры и определ€ть не только на сколько температура 1 одного тела больше (меньше) температуры другого тела 2, но и во сколько раз больше или меньше по правилу:

1/“2=n

¬ общем случае, при сравнении между собой двух физических величин по такому правилу значени€ n, расположенные в пор€дке возрастани€ или убывани€, образуют шкалу отношений. ќна охватывает интервал от нул€ до бесконечности и, в отличии от шкалы интервалов, не содержит отрицательных значений.

Ўкала отношений €вл€етс€ самой совершенной, наиболее информативной. –езультаты измерений в этой шкале можно складывать между собой, вычитать, перемножать или делить.

 

5.јбсолютные шкалы

ѕод абсолютными шкалами понимают шкалы, обладающие всеми признаками шкалы отношений, но дополнительно имеющие естественное однозначное определение единицы измерени€ и не завис€щие от прин€той системы единиц измерени€. “акие шкалы соответствуют относительным величинам: коэффициенту усилени€, ослаблени€ и т.д.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1260 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

699 - | 645 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.