Вимірювання. Оцінки похибок вимірювання.

Вимірювання, їх точність

Вимірюванням фізичної величини називається операція, в результаті якої ми дізнаємося, у скільки разів величина, що ви­мірюється, більша чи менша за відповідну величину, прийняту за еталон.

Типи похибок

Абсолютна похибка — це похибка, яка показує, наскільки іс­тинне значення вимірюваної величини відрізняється від резуль­тату вимірювання. Модуль, як бачимо з рис. 1, дозволяє вказати інтервал, всередині якого знаходиться істинне значення. Його довжина 2Ах.

Відносна похибка — це похибка, яка зіставляє значення абсо­лютної похибки і виміряної величини у відношенні.

Способи обчислення відносної похибки:

Класифікація похибок

Серед похибок розрізняють промахи, систематичні та випад­кові похибки.

Промахи (або грубі похибки) — це похибки, яких припустили внаслідок неправильного запису показань приладу, неправильно зазначеного початку відліку тощо, тобто внаслідок недостатньої уваги експериментатора або зорових вад.

Систематичні похибки — це похибки, величина яких однакова у всіх вимірюваннях, які проводяться тим самим методом і за допомогою тих самих вимірювальних приладів.

Випадкові похибки — це похибки, величина яких різна майже у всіх вимірюваннях, які проводяться тим самим методом і за допомогою тих самих вимірювальних приладів.

У багатьох випадках найближчим до істинного зна­чення величини є середнє арифметичне результатів вимірювань:

 

Види вимірювань

Вимірювання поділяють на прямі і непрямі.

Прямі вимірювання — вимірювання, за яких величина одержу­ється в результаті відліку за шкалою приладу.

Непрямі вимірювання — вимірювання, результат яких визнача­ється за певною формулою, куди підставляють значення величин, одержані після прямих вимірювань.

Округлення результатів

Отримавши значення у вигляді десяткових дробів, в яких після коми стоїть багато цифр, необхідно виконувати округлення, оскільки занадто велика кількість наведених десяткових знаків дає хибне уявлення про точність результату.

Визначення числа десяткових знаків, до якого округлюється результат, виконується за таким правилом:

1) похибка округлюється до однієї значущої цифри із завищен­ням;

2) результат вимірювання до числа знаків, які не перевищують того, з яким записана похибка.

Графічне зображення підсумків експериментів

Якщо результати експерименту необхідно подати графічно, то слід пам'ятати, що в результаті вимірювань х і у ми одержуємо не точку, а область зі сторонами 2Δх і 2Δу. Тому лінія графіка плавно проводиться через ці області.