Sprawdź się
Podane przykłady pomiarów przyporządkuj do właściwej kategorii pomiarów: powtarzanych lub powtarzalnych.
pomiar temperatury topnienia lodu, pomiar okresu drgań wahadła matematycznego, wyniki matury 2020 w jednej z klas w pewnym liceum, pomiar współczynnika tarcia statycznego, rejestracja stopy bezrobocia w Polsce w okresie 1990-2020, pomiar okresu drgań tłumionego oscylatora harmonicznego, pomiar średniej temperatury w Polsce w miesiącu styczniu, notowania światowych indeksów giełdowych
| pomiary powtarzane | |
|---|---|
| pomiary powtarzalne |
Na jednej ze stron internetowych zauważasz następujące stwierdzenie: Wartość średnia z wielu pomiarów jest zawsze bliższa prawdziwej wartości mierzonej wielkości fizycznej niż wynik pojedynczego pomiaru. Czy stwierdzenie to jest zawsze prawdziwe, czy nie? Zaznacz prawidłową odpowiedź.
- Tak. To stwierdzenie jest zawsze prawdziwe .
- Nie. To stwierdzenie nigdy nie jest prawdziwe.
- To stwierdzenie może być prawdziwe, ale nie musi.
W przypadku pomiarów powtarzalnych, korzyści wynikające z wykonania serii pomiarów obejmują na przykład to, że ... (zaznacz poprawne odpowiedzi)
- Dowiadujemy się o wielkości błędów przypadkowych w naszym pomiarze.
- Potrafimy oszacować błędy systematyczne metody pomiarowej.
- Jeśli błędy systematyczne są zaniedbywalnie małe, to wyliczając odchylenie standardowe wartości średniej można oszacować niepewność pomiaru.
Pewien fascynat fizyki wykonał serię pomiarów temperatury herbaty w filiżance (zob. zamieszczony rysunek). Dzięki tym pomiarom dowiedział się, że… (zaznacz prawidłowe stwierdzenia).
- na początku zmiany temperatury zachodzą szybko, ale potem ich tempo maleje.
- charakter zmian temperatury (najpierw szybko, potem wolno) zależy od ilości herbaty w filiżance.
- zmiana temperatury w określonym przedziale czasu następuje szybciej, gdy różnica temperatur pomiędzy herbatą i otoczeniem (powietrzem w pokoju) jest większa.
- termometr reaguje z opóźnieniem na zmianę temperatury wody.
Mam w domu termometr, który pokazuje aktualną temperaturę za oknem, a oprócz tego jeszcze dwie inne temperatury (jakie?). Na tym urządzeniu znajduje się też przycisk, który naciskam tylko jeden raz na dobę - zazwyczaj przed pójściem spać - choć mógłbym to robić zarówno częściej, jak i rzadziej. Zastanów się, jakie może być przeznaczenie tego przycisku i co mogą oznaczać te dodatkowe, dwie wartości temperatury, skoro za oknem mam tylko jeden czujnik temperatury? Spośród podanych sugestii wybierz tę, która wydaje się najrozsądniejsza.
- Te dwie wartości oznaczają temperaturę za oknem odnotowaną w południe i o północy. Naciśnięcie przycisku powoduje wyzerowanie tych wskazań.
- Te dwie wartości to temperatury: maksymalna i minimalna między kolejnymi naciśnięciami przycisku, który powoduje ich wyzerowanie.
- Te dwie wartości to temperatury z ostatnich dwóch godzin.
- Te dwa zagadkowe wskazania to wskazania termometru odpowiadające dwóm ostatnim naciśnięciom przycisku.
Wykonujesz pomiar natężenia promieniowania jonizującego z pomocą radiometru w różnych miejscach w mieście. W jednym miejscu wynik jest większy o 300% niż w innych. Jak reagujesz?
- Informujesz o tym Państwową Agencję Atomistyki.
- Dajesz informację do prasy.
- Informujesz okolicznych mieszkańców o niebezpieczeństwie.
- Uciekasz szybko z tego miejsca.
- Ignorujesz ten wynik; nic nie robisz.
- Zapamiętujesz to miejsce i powtarzasz pomiar następnego dnia.
0,173; 0,158; 0,143; 0,136; 0,151; 0,143; 0,136; 0,165; 0,158; 0,173; 0,188; 0,203; 0,158;0,196; 0,180; 0,173; 0,143; 0,136; 0,165; 0,093; 0,115; 0,108; 0,122; 0,136; 0,151; 0,136; 0,151; 0,165; 0,136; 0,143
Na rysunku poniżej pokazanych jest kilka przykładów odczytu ze skali dozymetru. Pomiary te wykonałem w tym samym miejscu i (prawie) w tym samym czasie. (Nie martw się, że na razie nie wiesz, co to jest moc dawki. Prawidłowości w wartościach tych liczb i bez tej informacji możesz zaobserwować. A swoją drogą, „moc dawki promieniowania” warta jest kliknięcia w Google.)
Popatrz uważnie na te liczby i postaraj się zaobserwować zawarte w nich prawidłowości. Ustosunkuj się potem do poniższych uwag, które informują, że te wyniki:
Mój dozymetr mierzy moc dawki efektywnej i co kilka sekund aktualizuje wynik pomiaru. Poniżej podaję wartości odczytanych kolejno wyników w μSv/h (mikrosiwertach na godzinę):
0,173; 0,158; 0,143; 0,136; 0,151; 0,143; 0,136; 0,165; 0,158; 0,173; 0,188; 0,203; 0,158;0,196; 0,180; 0,173; 0,143; 0,136; 0,165; 0,093; 0,115; 0,108; 0,122; 0,136; 0,151; 0,136; 0,151; 0,165; 0,136; 0,143
Dla ilustracji, na rysunku poniżej pokazanych jest kilka przykładów odczytu ze skali dozymetru. Pomiary te wykonałem w tym samym miejscu i (prawie) w tym samym czasie. (Nie martw się, że na razie nie wiesz, co to jest moc dawki. Prawidłowości w wartościach tych liczb i bez tej informacji możesz zaobserwować. A swoją drogą, „moc dawki promieniowania” warta jest kliknięcia w Google.)
Popatrz uważnie na te liczby i postaraj się zaobserwować zawarte w nich prawidłowości. Ustosunkuj się potem do poniższych uwag, które informują, że te wyniki:
- nic nie mówią, są to liczby przypadkowe
- pokazują rosnącą tendencję
- są wielokrotnością jakiejś wielkości
- pokazują malejącą tendencję
- pokazują nieregularne zmiany w zakresie kilku procent
- mogą być rezultatem przeliczenia innej wielkości na moc dawki
- pokazują nieregularne zmiany w zakresie kilkudziesięciu procent
- wskazują na uszkodzenia dozymetru
- pokazują. że promieniowanie jest niebezpieczne
- stanowią dowód statystycznego charakteru tego promieniowania
- są przykładem pomiaru powtarzalnego, który cechują duże fluktuacje.
Na zamieszczonym rysunku pokazano „Wykres tygodniowy temperatury…”. Jest to powiększony fragment ilustracji pokazanej na Rys. 4. i wziętej ze strony WWW stacji Meteo na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej.
Poniżej podano wnioski z analizy tego wykresu. Zastanów się, z którymi z nich się zgadzasz, a z którymi nie. Swoje przemyślenia możesz zapisać w poniższym formularzu. Gdy to zrobisz, zapoznaj się z zamieszczonymi wyjaśnieniami.
W większości dni temperatura w środku dnia jest wyższa niż w nocy. Różnica wynosi około 5 stopni.
W większości dni wzrost temperatury następuje szybciej niż opadanie.
15.11 zanotowano lekki wzrost temperatury w nocy.
Najzimniej jest w godzinach późnonocnych - wczesnoporannych (od czwartej do szóstej).
Temperatura odczuwalna jest zawsze niższa od temperatury zmierzonej.
Widać wyraźną korelację pomiędzy obniżaniem się temperatury odczuwalnej, a prędkością wiatru pokazaną na Rys. 4.
W dniu 19. listopada temperatura odczuwalna była równa zmierzonej, a prędkość wiatru była bardzo mała.
Na początku i na końcu tygodnia było ogólnie chłodniej niż w środku tygodnia.
Tylko raz temperatura przekroczyła 15 stopni. Było to 17. listopada
Najniższa temperatura była około północy 14.11 i wynosiła 4 stopnie.