Wyobraź sobie, że planujesz wykonanie pomiaru pewnej wielkości fizycznej. Już na etapie planowania tego pomiaru musisz pamiętać, że równie ważne jak wynik pomiaru będzie oszacowanie jego niepewności.
Po zapoznaniu się z częścią „Warto przeczytać” tego materiału wiesz, że wiele czynników składa się na to, jaka będzie końcowa wartość niepewności pomiaru. Czynniki te, które nazywamy źródłami niepewności, mogą pojawiać się na wszystkich etapach procedury pomiarowej. Poniżej, na grafice interaktywnej, zamieszczamy ich krótkie zestawienie. Zapoznaj się z tym zestawieniem. Zauważ, że mądre planowanie pomiarów pozwala zmniejszyć (a niekiedy nawet wyeliminować) wpływ tych czynników na wyniki pomiarów.
ELEMENTY procedury pomiarowej i ŹRÓDŁA (przyczyny) niepewności pomiaru:
R1UGU6362PjqI
Polecenie 1
Na załączonej grafice interaktywnej hasła reprezentujące elementy procedury pomiarowej zilustrowano rysunkami, które można odnieść do pomiaru wagi kul bilardowych. Czy potrafisz wyjaśnić, w jaki sposób rysunki te nawiązują do tych haseł, a w szczególności do powiązanych z nimi źródeł niepewności pomiarowych?
OBIEKT POMIARU: Kula bilardowa. CECHA OBIEKTU: Waga kuli.
METODA POMIAROWA: Można zważyć pojedynczą kulę, można też zważyć kilka, np. 3 kule, a uzyskany wynik podzielić przez liczbę N zważonych kul. W tym drugim przypadku niepewność pomiarowa będzie N razy mniejsza (zob. materiał pt. Niepewność wielkości mierzonej pośrednio).
URZĄDZENIA POMIAROWE: Do wykonania pomiarów możesz wykorzystać wagę szalkową, wagę elektroniczną lub dowolną inną, a nawet siłomierz (jeśli znasz wartość przyspieszenia grawitacyjnego).
PRZYGOTOWANIE POMIARU: Należy zadbać o to, by warunki wykonywania pomiarów były właściwe, np. jeśli korzystasz z wagi szalkowej lub sprężynowej, by została ona ustawiona na poziomej, twardej powierzchni.
POMIAR: Swoje decyzje podczas wykonywania pomiarów uzależnij od tego, co obserwujesz. Jeśli wielokrotnie powtórzony pomiar daje ten sam wynik, to watro zmienić przyrząd pomiarowy na taki, który ma większą rozdzielczość.
OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW: Zauważ, że zbyt mała dokładność wziętych do obliczeń stałych fizycznych lub matematycznych (np. wartość przyspieszenia ziemskiego g = 10 m⋅sIndeks górny -2-2 zamiast g = 9,81 m⋅sIndeks górny -2-2 lub πpi = 3,14 zamiast 3,1416) może wpłynąć nie tylko niepewność pomiarową, ale też na wynik samego pomiaru.
RrPfBN6aBjlrv
Ćwiczenie 1
Polecenie 2
RTLebfNHdzaBG
Mierzysz długość stołu miarką milimetrową. Poniżej wymienione są różne źródła niepewności w tym pomiarze, przyporządkuj odpowiedzi do pytań. Które z tych źródeł mogą być wyeliminowane przez wykonującego pomiar? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do własności obiektu mierzonego? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do metody pomiarowej? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do urządzenia pomiarowego? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł dotyczą przygotowania pomiaru? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł dotyczą wykonania pomiaru? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie
Mierzysz długość stołu miarką milimetrową. Poniżej wymienione są różne źródła niepewności w tym pomiarze, przyporządkuj odpowiedzi do pytań. Które z tych źródeł mogą być wyeliminowane przez wykonującego pomiar? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do własności obiektu mierzonego? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do metody pomiarowej? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł odnoszą się do urządzenia pomiarowego? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł dotyczą przygotowania pomiaru? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie Które z tych źródeł dotyczą wykonania pomiaru? Możliwe odpowiedzi: 1. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 2. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 3. nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, 4. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 5. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 6. niedokładne określenie w którym miejscu stołu ma być wykonany pomiar, 7. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 8. nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, 9. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 10. nierówności powierzchni bocznej stołu, 11. nieprawidłowo wyskalowana miarka, 12. nierówności na powierzchni stołu, 13. paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, 14. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie, 15. za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilkukrotnie
Mierzysz długość stołu taśmą mierniczą. Poniżej wymienione są różne źródła niepewności w tym pomiarze, przyporządkuj odpowiedzi do pytań.
nieprawidłowo wyskalowana miarka, nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali miarki pomiarowej, za krótka miarka, trzeba ją przykładać kilka razy, zaokrąglone brzegi stołu, nie wiadomo, gdzie przyłożyć początek miarki, nieprawidłowe przyłożenie miarki do stołu, zbyt mała liczba powtórzeń wykonanych pomiarów, paralaksa przy odczytywaniu mierzonej wartości, nierówności powierzchni bocznej stołu
Które z tych źródeł mogą być wyeliminowane przez wykonującego pomiar?
Które z tych źródeł odnoszą się do własności obiektu mierzonego?
Które z tych źródeł odnoszą się do metody pomiarowej?
Które z tych źródeł odnoszą się do urządzenia pomiarowego?