Анализ погрешностей и пути их устранения или учета
Промах.Результат наблюдения, содержащий промах, должен быть исключен. Путь исключения промахов: а) внимательность при проведении измерений; б) многократность наблюдений; в) изменение некоторых, легко учитываемых, условий измерения. - 8 - Например, можно измерить ту же величину (длину), но другим прибором (вместо микрометра воспользоваться штангенциркулем или к началу измеряемого отрезка приложить не 0 линейки, а отметку 3 см и т.д.); г) независимые измерения несколькими наблюдателями при условии, что до измерения они не обмениваются результатами; д) промах часто можно исключить используя статистические методы проверки гипотез. Однако, как мы увидим в дальнейшем, это сложно. Систематические погрешности могут иметь различнуюприроду, поэтому различны и методы их исключения или учета. Рассмотрим их типы подробно. 1. Систематические погрешности, природа которых известна и величина может быть достаточно точно определена. Это так называемые поправки. Примеры: неравноплечность рычажных весов, выталкивающая сила тела и гирь, смещение нуля штангенциркуля или секундомера, несоответствие температуры и т.д. Путь устранения - ввести поправку. Однако следует учитывать целесообразность введения поправки. Например, пусть допустима погрешность измерений ±0,5%. Это значит, что погрешность при взвешивании тела массой 200 г составляет ±1г. Так как твердые тела имеют плотность в 103-104 раз большую, чем плотность воздуха при нормальных условиях, то отношение веса воздуха в объеме тела к весу тела будет равно отношению их плотностей, т.е. rв / r @ 10-3 - 10-4 . Это значит, что не учет выталкивающей силы воздуха обусловит погрешность взвешивания 0,1 - 0,01%, т.е. при таком взвешивании выталкивающей силой воздуха можно пренебречь. 2. Систематические погрешности известного происхождения, но неизвестной величины. Известны только максимально возможные значения погрешности. Например, погрешность, определяемая классом точности прибора. Метод устранения - учесть при записи ответа.
Рис.1. Возможные случаи при определении площади сечения: а - круг-овал; б - овал постоянного сечения, образованный дугами радиуса а и ( а + Dа) с центрами в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.
- 9 - Рис.2. К выбору нормирующего значения: а - амперметр с равномерной шкалой с нулевым значением на краю шкалы, б - вольтметр с равномерной шкалой и нулевым значением внутри диапазона измерений
Обычно ответ записывают в виде Х = ( х ± Dх) [Х] . Подробнее о классах точности приборов - ниже. 3. Систематические погрешности, связанные со свойствами измеряемого объекта. Например, погрешности гирь, овальное сечение объекта вместо круглого ( мы же при определении площади сечения считаем его за круг, рис. 1,а ). Метод устранения - попытаться свести к случайной погрешности. Например, при взвешивании - используя различные наборы гирь: 200 г = 100 г + 100 г = 100 г + 50 г + 20 г + 20 г + 10 г. При измерении диаметра проделать это несколько раз по разным направлениям. Однако такую систематическую погрешность свести к случайной не всегда удается. Например, измеряя диаметр овала постоянного сечения ( рис.1, б ), мы будем получать один и тот же результат. В данном случае помочь может лишь тщательный анализ объекта и методики измерений.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (498)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |