Sprawdź się
Uzupełnij zdanie tak, aby było prawdziwe.
Aby wykonać pomiar, urządzenie pomiarowe {#musi} / {nie musi} w określony sposób oddziaływać z obiektem mierzonym. Oddziaływanie to {#nie powinno} / {powinno} wpływać na mierzoną wielkość.
Mierzysz temperaturę wody w szklance. Wkładasz do szklanki termometr i odczytujesz temperaturę na podstawie wysokości słupka cieczy. W pomiarze tym niepewność pomiarowa może być zwiększona przez błąd systematyczny wynikający z wpływu urządzenia pomiarowego na wartość wielkości mierzonej. Na czym ten wpływ polega:
- podniesie się poziom wody w szklance
- pomiar zajmuje czas i woda się ostudzi
- termometr się ogrzeje
- termometr wymieni ciepło z wodą
Mówi się, że pomiar nie powinien mieć wpływu na wartość mierzonej wielkości. Tymczasem, jak wkładasz klasyczny termometr z cieczą do szklanki gorącej wody, by zmierzyć jej temperaturę, to woda oziębia się ogrzewając termometr i temperatura zmierzona będzie nieco niższa od początkowej. Co należy zrobić, by tego uniknąć?
Wiadomo, że okres wahadła matematycznego nie zależy od masy ciężarka. Wyjaśnij zatem: Dlaczego ta masa nie może być zbyt mała?
W doświadczeniu pokazanym na dołączonym do tego materiału filmie wyznaczaliśmy wartość przyspieszenia grawitacyjnego z wykorzystaniem wahadła matematycznego. Wykonywaliśmy pomiary czasu z dokładnością do 0,01 sekundy. Liczba mierzonych okresów była równa 10. Jak to możliwe, że wyznaczona niepewność pomiaru wyniosła zaledwie kilka tysięcznych części sekundy?
W dołączonym do tego e-materiału multimedium wyznaczaliśmy przyspieszenie grawitacyjne z wykorzystaniem wahadła matematycznego. Podczas pomiarów zadbaliśmy o to, by maksymalne wychylenie wahadła nie przekraczało 5°. Dlaczego w wykonanych pomiarach założenie o małym kącie jest tak ważne. Zaznacz prawidłową odpowiedź.
- Przy małych kątach wychylenia wahadła, jego okres jest mały. Dla większych amplitud wahadła okres jest odpowiednio dłuższy. W efekcie, przy większych wychyleniach, całe doświadczenie trwałoby zbyt długo.
- Wzór na okres wahadła matematycznego jest prawdziwy tylko w granicy małych kątów wychylenia wahadła. Dla większych kątów przestaje być prawdziwy.
- Przy dużych kątach wychylenia rosną błędy systematyczne pomiaru, których nie można wyeliminować.
- Przy dużych kątach wychylenia błędy przypadkowe związane z rozrzutem mierzonych czasów są coraz większe. Aby je wyeliminować trzeba byłoby wykonać o wiele więcej pomiarów.
Mierzymy czas dziesięciu okresów wahadła matematycznego. Pomiar będzie dokładniejszy, gdy ... (zaznacz prawidłową podpowiedź)
- wiele takich pomiarów zostanie wykonanych przez wiele różnych osób.
- wszystkie pomiary zostaną wykonane przez te samą osobę.
Załóżmy, że chcesz wyznaczyć wartość przyspieszenia ziemskiego g korzystając ze wzoru na drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym: h=gt2/2. W tym celu stoperem mierzysz czas t spadku swobodnego ciała z ustalonej wysokości h, którą to wysokość mierzysz przy pomocy taśmy mierniczej. Poniżej wymienione są różne źródła niepewności pomiarowych, które mogą mieć wpływ na niepewność wyznaczonej wartości g. Pogrupuj podane źródła niepewności w taki sposób, by pasowały do opisu:
Niewielka liczba lub brak powtórzeń wykonanych pomiarów., Miejsce wykonywania pomiarów (np. schronisko w górach lub pensjonat nad morzem)., Brak rozrzutu między kilkukrotnie powtarzanymi pomiarami tej samej wielkości fizycznej (np. podczas pomiaru wysokości h, za każdym razem uzyskiwano ten sam wynik: h=105 cm)., Paralaksa przy odczytywaniu wyników pomiarów z przyrządów pomiarowych., Nieprecyzyjnie zaznaczony początek skali taśmy mierniczej., Niepewność związana z wyborem czasu włączenia i wyłączenia stopera.
| Źródła niepewności, które mogą być wyeliminowane przez wykonującego pomiar: | |
|---|---|
| Źródła niepewności, które odnoszą się do własności mierzonej wielkości fizycznej: | |
| Źródła niepewności, które odnoszą się do urządzenia pomiarowego: | |
| Źródła niepewności, które odnoszą się do metody obliczania niepewności: |