Měření fyzikální veličiny

Prezentace na téma: "Měření fyzikální veličiny"— Transkript prezentace:

1

2 Měření fyzikální veličiny
Chyby měření Měření fyzikální veličiny

3 Měření Veličinu můžeme měřit buď bezprostředně nebo získáme výpočtem z jiných naměřených veličin. Získanou informací je tedy naměřená hodnota fyzikální veličiny vyjádřená číselnou hodnotou a jednotkou. Měření určité veličiny je určení její velikosti ve zvolených jednotkách dané veličiny.

4 Měřící přístroje Měřidla (měřící přístroje) jsou zařízení na určování velikosti měřené veličiny. U měřidel zjišťujeme různé vlastnosti: měřící rozsah - rozmezí mezi nejmenší a největší hodnotou veličiny, kterou lze měřidlem měřit; některé přístroje mohou mít více nastavitelných rozsahů. konstanta rozsahu - hodnota, které odpovídá jeden dílek stupnice; určujeme ji jen u analogových přístrojů; u přístrojů s více možnými rozsahy se při změně rozsahu mění i konstanta rozsahu. citlivost měřidla - udává počet nejmenších dílků stupnice (jednotek), který odpovídá změně měřené veličiny o určitou jednotku, tj. kolik dílků připadá určitou jednotku dovolená odchylka - kladná veličina určená státní normou nebo uvedená na přístroji výrobcem měřidla (ocelové měřící pravítko má dovolenou odchylku 0,1 mm) maximální odchylka - polovina konstanty rozsahu u ručičkového měřidla (polovina nejmenšího dílku - přečteme hodnotu dílku, který je veličině nejbližší) nebo měřící jednotka na displeji číslicového měřidla

5 Rozsah měřidla

6 Citlivost měřidla Citlivost měřidla je 0,000 1 A

7 Maximální odchylka Maximální chyba odměrného válce: objem: 250ml
nejmenší dílek : 2ml chyba: 1ml

8 Přesnost měření Při měření může dojít k různým nepřesnostem.
Přesnost je závislá na měřicích přístrojích, měřící metodě a na vlivu vnějších podmínek. Přesnost se určuje pomocí relativní (poměrné) odchylky měření. S rostoucí relativní odchylkou přesnost měření klesá. Přesnějšího měření tedy můžeme dosáhnout, jestliže měřené veličiny dosahují co možná největších hodnot daného rozsahu

9 Chyby měření Při měření se dopouštíme chyb hrubých, systematických a náhodných. Systematické chyby - jsou zapříčiněny vlivem okolních vnějších vlivů, lze je omezit použitím dokonalejšího měřícího přístroje nebo využitím dokonalejší měřicí metody Hrubé chyby - jsou zapříčiněny tím, kdo měření provádí, např. jeho nepozorností nebo důsledkem jeho omylu. Náhodné chyby- jsou způsobeny kolísáním okolních rušivých vlivů.

10 Statistický soubor hodnot
Opakovaným měřením dané veličiny získáme statistický soubor hodnot, ze kterého pak vypočítáme pravděpodobnou hodnotu. Ta se určí jako aritmetický průměr všech naměřených hodnot. Následně vypočítáme průměrnou odchylku, pomocí které určíme dolní a horní mez intervalu, ve kterém se pravděpodobně nachází skutečná hodnota měřené veličiny.

11 Postup – průměrná odchylka
Průměrná hodnota - předběžně se zaokrouhlí tak, že má o jedno desetinné místo víc, než hodnoty zjištěné přímým měřením

12 Odchylka měření Odchylka měření se zaokrouhlí na stejný počet desetinných míst jako má průměrná hodnota

13 Průměrná odchylka Průměrná odchylka se zaokrouhlí na jednu platnou cifru nahoru (jde o přibližné určení)

14 Zápis naměřené hodnoty
Naměřené hodnoty zapíšeme pomocí průměrné hodnoty a průměrné odchylky. Průměrná odchylka se zaokrouhlí na stejný počet desetinných míst jako má průměrná odchylka. Za závorku uvedeme jednotku měřené veličiny !

15 Relativní chyba měření
Pomocí relativní chyby měření se určuje přesnost měření: do 1% je měření přesné do 5% je měření laboratorně přesné nad 5% je měření nepřesné

16 Výpočet z jiných naměřených veličin
V případě, že veličinu (X ) vypočítáváme pomocí měření jiných veličin (A a B ), je zatížena chybami měřených veličin. Chyby vypočítávané jako průměrná a relativní odchylka určíme podle matematických operací mezi měřenými veličinami. operace s veličinami průměrná hodnota relativní odchylka průměrná odchylka Pozor na opačný postup ! Nejdříve počítám relativní odchylku a teprve pak průměrnou odchylku.

17 Citace BEDNAŘÍK, Milan, Miroslava ŠIROKÁ a Petr BUJOK. KOLEKTIV. Fyzika pro gymnázia: Mechanika. 1.vyd. Praha: Prometheus, Učebnice pro střední školy. ISBN BROŽ, Jaromír. Základy fyzikálních měření. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1983,669 s. ISBN KROPÁČKOVÁ. PEŠKOVÁ. Fyzika-přehled středoškolského studia. Praha: Orfeus, 1992. MIKULČÁK, Dr. Jiří. A KOLEKTIV. Matematické, fyzikální a chemické tabulky: pro střední školy. 10.vyd. Praha: Svoboda, Učebnice pro střední školy. SVOBODA, Emanuel. KOLEKTIV. Přehled středoškolské fyziky. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladetelství, Kostka 43. ISBN