Физика. Лекция 230.Точность физических величин.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. И так на прошлой лекции мы с вами еще раз повторили, что такое физические величины, первый раз мы узнали о них в лекции 3. Физические величины и единицы их измерения. Мы теперь знаем, что такое измерение и знаем, что такое эталон. Но любые измерения точно проделать невозможно, всегда существуют какие-то факторы, которые приводят к тому, что результаты измерений не в точности совпадают с истинным значением физической величины. И это очень важная проблема и теперь уже в серьезной и профессиональной физики измерить величину - это означает не только получить ее численное значение, но и указать в каком диапазоне можно верить результатам наших измерений, или как говорят в старшей школе или ВУЗе, указать доверительный интервал измеряемой величины. Т.е в каких пределах лежит истинное значение физической величины и в какую сторону оно может отклонятся. Это составляет предмет изучения теории, которая называется "теория погрешностей". И вот перед нами сейчас стоит две задачи, не только на этой лекции, но и на последующих нескольких лекциях. Во-первых: научится показывать с какой точностью нам известна та или иная величина, а во-вторых: научится определять с какой точностью мы измерили ту или иную величину. И вот давайте сейчас поговорим о том как задается точность физических величин, а потом уже о том как эта точность вычисляется.

Точность физической величины задается с помощью, так называемых, значащих цифр.

И так мы узнали как задаются числа, а с какой же точностью мы задали наше число, т.е в каких пределах на самом деле находится длина. Ведь, она наверняка не равна тому значению, которое мы ей задали, она близка к этому значению, но не равна...

И давайте посмотри на примере задания величины теплоемкости воды...

И так, мы узнали как и с какой точностью задаются физические величины, а теперь давайте перейдем ко второй части нашей лекции: как же нам найти неточность или погрешность измерения нашей физической величины?

Неточность измерения физической величины называется погрешностью. Так вот существует несколько источников погрешностей, и соответственно, несколько видов погрешностей, которые имеют разное происхождение. Давайте приведем классификацию погрешностей:

Первая большая группа погрешностей по происхождению.

• Первый вид погрешности - случайная погрешность.

• Второй вид погрешности - систематическая погрешность.

• Третий вид погрешности - "промах"(грубая ошибка экспериментатора)

Вторая большая группа погрешностей по смыслу.

• Первый вид погрешности - абсолютная погрешность.

Давайте запишем определения абсолютной погрешности и границы абсолютной погрешности.

Абсолютная погрешность - это разность истинного значения физической величины и результата ее измерения.

Границы абсолютной погрешности - это максимальное возможное значение модуля абсолютной погрешности.

• Второй вид погрешности - относительная погрешность.

Давайте запишем определение относительной погрешности.

Относительная погрешность - это отношение границы абсолютной погрешности к результату измерения.

Ну а теперь поговорим о некоторых практических рекомендациях. Поскольку мы с вами будем вычислять относительную и абсолютную погрешность. Мы говорим абсолютная погрешность, а подразумеваем границу абсолютной погрешности. При вычислении погрешности используется калькулятор, при этом, калькулятор может выдать очень много цифр и как правильно округлить результат?

И давайте сформулируем правила округления результатов измерений:

• Граница абсолютной погрешности округляется до одной значащей цифры (исключение, если это цифра 1, то округление проводится до двух значащих цифр).
• Количество значащих цифр в результате должно быть таким, чтобы сомнительная цифра имела порядок границы абсолютной погрешности.
• Относительная погрешность округляется до одной значащей цифры (исключение - см. первый пункт).

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.