Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

Cách xác lập sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên của phép đo trực tiếp, gián tiếp – Vật lý 10 bài 7
Trong trong thực tiễn tất cả chúng ta tiếp tục sử dụng những phép đo như độ cao hay khối lượng và trong những phép đo này đều có những sai số nhất định ( có nhiều mẫu sản phẩm những em mua ở nhà hàng siêu thị đều có ghi thông tin sai số về khối lượng ) .

Vậy sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên là gì ? cách xác lập sai số tuyệt đối và sai số ngẫu nhiên trong những phép đo trực tiếp hay phép đo gian tiếp như thế nào ? côn thức tính ra làm sao ? tất cả chúng ta cùng đi tìm lời giải đáp qua bài viết dưới dây .Bạn đang xem : Cách xác lập sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên của phép đo trực tiếp, gián tiếp – Vật lý 10 bài 7

I. Phép đo các đại lượng vật lí. Hệ đơn vị SI

1. Phép đo các đại lượng vật lí

– Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị chức năng . – Phép so sánh trực tiếp trải qua dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp .

– Phép xác lập một đại lượng vật lí trải qua một công thức liên hệ với những đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp .

 2. Đơn vị đo 

– Đơn vị đo thường được dùng trong hệ đơn vị SI . – Hệ đơn vị SI là mạng lưới hệ thống những đơn vị chức năng đo những đại lượng vật lí đã được pháp luật thống nhất vận dụng tại nhiều nước trên quốc tế . – Hệ SI pháp luật 7 đơn vị chức năng cơ bản : + Độ dài : mét ( m ) + Nhiệt độ : kenvin ( K ) + Thời gian : giây ( s ) + Cường độ dòng điện : ampe ( A ) + Khối lượng : kilôgam ( kg ) + Cường độ sáng : canđêla ( Cd )

+ Lượng chất : mol ( mol )

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

II. Sai số phép đo

1. Các loại sai số

a) Sai số hệ thống

Là sự xô lệch do phần lẻ không đọc được sự đúng mực trên dụng cụ ( gọi là sai số dụng cụ ΔA ’ ) hoặc điểm 0 bắt đầu bị lệch .
Sai số dụng cụ ΔA ’ thường lấy bằng nửa hoặc một độ chia trên dụng cụ .

b) Sai số ngẫu nhiên

Là sự xô lệch do hạn chế về năng lực giác quan của con người do chịu tác động ảnh hưởng của những yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài .

2. Giá trị trung bình

• Giá trị trung bình khi đo nhiều lần nột đại lượng A được tính :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

• Đây là giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của đại lượng A .

3. Cách xác định sai số của phép đo 

– Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo là trị tuyệt đối của hiệu giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi lần đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo gọi là sai số ngẫu nhiên và được tính :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Trong đó sai số dụng cụ

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
có thể lấy bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.

4. Cách viết kết quả đo 

Kết quả đo đại lượng A được viết dưới dạng: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

trong đó 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
 được lấy tối đa đến hai chữ số có nghĩa còn 
Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
được viết đến bậc thập phân tương ứng.

5. Sai số tỉ đối

Sai số tỉ đối δA của phép đo là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng đo, tính bằng phần trăm: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

6. Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp

– Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng những sai số tuyệt đối của những số hạng . – Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng sai số tỉ đối của những thừa số . – Nếu trong công thức vật lí xác lập những đại lượng đo gián tiếp có chứa những hằng số thì hằng số phải lấy đến phần thập phân lẻ nhỏ hơn 1/10 tổng những sai số xuất hiện trong cùng công thức tính .

– Nếu công thức xác lập đại lượng đo gián tiếp tương đối phức tạp và những dụng cụ đo trực tiếp có độ đúng mực tương đối cao thì hoàn toàn có thể bỏ lỡ sai số dụng cụ .

III. Bài tập vận dụng sai số của phép đo

* Bài 1 trang 44 SGK Vật Lý 10: Dùng một đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất 0.001 s để đo n lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A (vA = 0) đến điểm B, kết quả cho trong Bảng 7.1.

Hãy tính thời hạn rơi trung bình, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời hạn. Phép đo này là trực tiếp hay gián tiếp ? Nếu chỉ đo 3 lần ( n = 3 ) thì tác dụng đo bằng bao nhiêu ?

* Lời giải bài 1 trang 44 SGK Vật Lý 10: 

– Sai số ngẫu nhiên được xác lập như sau :

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Trong đó: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số dụng cụ Δt ’ thường thì hoàn toàn có thể lấy bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất. Ở đây, qua giá trị trong bảng ta thấy phép đo thời hạn có sai số dụng cụ với độ chia nhỏ nhất là 0,001 s → Δt ’ = 0,001 s .
– Thời gian rơi trung bình là :

  

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Ta tính những Δti ( i = 1, .., 7 ) như sau :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Tính những giá trị còn lại ta được bảng sau :

n t ∆ ti ∆ t ’
1 0,398 0,006 0,001
2 0,399 0,005 0,001
3 0,408 0,004 0,001
4 0,410 0,006 0,001
5 0,406 0,002 0,001
6 0,405 0,001

0,001 

Xem thêm: Lịch tiêm phòng cho trẻ sơ sinh cha mẹ cần biết

7 0,402 0,002 0,001

Trung bình

0,404 0,004 0,001

⇒ Sai số ngẫu nhiên là: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số dụng cụ: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

⇒ Sai số tuyệt đối của phép đo thời hạn :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

⇒ Kết quả phép đo được ghi như sau :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Phép đo này là phép đo trực tiếp ;
– Nếu chỉ đo 3 lần ( n = 3 ) thì sai số ngẫu nhiên không được tính theo cách lấy trung bình mà lấy giá trị lớn nhất Δtmax trong 3 lần đo .

 Từ bảng số liệu ta lấy: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
 

Khi đó, sai số phép đo thời hạn là :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Kết quả đo sẽ được ghi như sau: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

Bài 2 trang 44 SGK Vật Lý 10: Dùng một thước milimet đo 5 lần khoảng cách giữa s giữa 2 điểm A,B đều cho một giá trị như nhau bằng 798mm.Tính sai số phép đo này và viết kết qủa đo.

* Lời giải bài 2 trang 44 SGK Vật Lý 10:

– Từ giả thiết bài toán, ta lập bảng giá trị, ta được :

Lần đo si ( mm ) Δsi ( mm ) Δs ’ ( mm )
1 798 0
2 798 0
3 798 0
4 798 0
5 798 0

Trung bình

798

0

1

– Như vậy, ta có :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
  
Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số ngẫu nhiên: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Sai số dụng cụ đo: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

⇒ Sai số của phép đo: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

⇒ Kết qủa đo: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

* Bài 3 trang 44 SGK Vật Lý 10: Cho công thức tính vận tốc tại B: v = 2s/t và gia tốc rơi tự do: g = 2s/t2

Dựa vào những hiệu quả đo ở trên và những quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính v, g, Δv, Δg, δv, δg và viết những tác dụng ở đầu cuối .

* Lời giải bài 3 trang 44 SGK Vật Lý 10:

– Áp dụng công thức tính sai số tỉ đối ta có :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
 

Như vậy, qua bài viết cách xác định sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên của phép đo trực tiếp, gián tiếp ở trên các em cần ghi nhớ được các ý chính như sau:

¤ Phép đo trực tiếp là phép so sánh trực tiếp nhờ dụng cụ đo
¤ Phép đo gián tiếp là phép xác lập một đại lượng vật lý trải qua một công thức liên hệ với những đại lượng đo trực tiếp .

¤ Giá trị trung bình khi đo nhiề lần một đại lượng A: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
 là giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của đại lượng A.

¤ Công thức, cách tính sai số tuyệt đối của mỗi lần đo :

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

¤ Công thức, cách tính sai số ngẫu nhiên ( là sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo ) :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

¤ Công thức, cách tính sai số tuyệt đối của phép đo ( là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ ) :

 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

– Trong đó sai số dụng cụ 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo
có thể lấy bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.

¤ Kết quả đo đại lượng A được viết dưới dạng: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

¤ Công thức, cách tính sai số tỉ đối: 

Công thức tính sai số tuyệt đối của phép đo

¤ Sai số của phép đo gián tiếp được xác lập theo những quy tắc :

Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.

Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng các sai số tỉ đối của các thừa số.

Hy vọng với bài viết này, những em đã hiểu rõ và vận dụng tốt Cách xác lập sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên của phép đo trực tiếp, gián tiếp .

Đăng bởi : trung học phổ thông Sóc Trăng
Chuyên mục : Giáo Dục