Bài 7. SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ
Nội dung cơ bản.
Đo các đại lượng vật lý.
Sai số trong các phép đo các đại lượng vật lý.
Cách xác định sai số trong các phép đo các đại lượng vật lý.
Cách viết kết quả đo.
Cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp.
Muốn xác định chiều dài của cái bàn ta phải làm gì?
Dùng thước đo để đo.
Dùng gang tay.
Dùng quyển sách.
Như vậy để xác định chiều dài của cái bàn ta đã so sánh chiều dài của nó với chiều dài của vật mà ta chọn
Vậy phép đo các đại lượng vật lý là gì?
Phép đo các đại lượng vật lý là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại làm đơn vị.
Dụng cụ để so sánh gọi là dụng cụ đo.
Phép so sánh trực tiếp thông qua dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp.
Nếu không có dụng cụ đo trực tiếp mà phải xác định thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng có thể đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp.
Đo chiều dài quãng đường bằng một thước đo, đo thời gian mà vật đi đươc bằng môt đồng hồ goi là phép đo trưc tiếp. Để đo vận tốc ta có thể đo trực tiếp bằng tốc kế hoặc có thể đo gián tiếp thông qua quãng đường và thời gian bằng công thức
Mỗi người có thể quy ước một đơn vị riêng. Để thống nhất người ta chọn một hệ đơn vị làm đơn vị chuẩn. Nhiều nước trên thế giới thống nhất dùng chung một hệ đơn vị gọi là hệ SI.
Trong hệ SI người ta chọn 7 đơn vị cơ bản, ngoài ra còn có các đơn vị dẫn xuất suy ra từ các đơn vị cơ bản.
7 đơn vị cơ bản trong hệ SI là:
Đơn vị chiều dài: met (m)
Đơn vị thời gian: giây (s)
Đơn vị khối lượng: kilôgam (kg)
Đơn vị nhiệt độ: Kenvil (K)
Đơn vị cường độ dòng điện: Ampe (A)
Đơn vị lượng chất: mol (mol)
Đơn vị cường độ sáng: Cađêla (Cd)
Ngoài ra còn có rất nhiều đơn vị dẫn xuất như:
Đơn vị lực: N=kg.m/s2.
Đơn vị của công: J=N.m=kg.m2/s2.
Đơn vị công suất: W=J/s = kg.m2/s3....
Nguyên nhân nào gây ra sai số khi đo các đai lương vât lý?
Sai số do dụng cụ đo.
Dụng cụ đo không chính xác
Mỗi dụng cụ chỉ có độ chia nhỏ nhất nhất định.
Vạch số không ban đầu chưa được hiệu chỉnh.
Những nguyên nhân trên làm cho kết quả đo luôn lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị thật. Sai số trên gọi là Sai số hệ thống.
Để hạn chế sai số hệ thống ta phải làm gì?
Ta chọn dụng cụ đo chính xác có độ chia nhỏ nhất và giới hạn đo phù hợp.
Trước khi đo phải hiệu chỉnh lại dụng cụ.
Sai số do người đo.
Đặt vạch số 0 không trùng với mép vật
Vị trí đặt mắt không chính xác
Sai số do người đo.
Do các điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, ánh sáng.
Phản ứng của người đo.
O A ?t B
t1 t2
v1
v2
Lấy đồng hồ bấm giây có độ chính xác 0,01s để đo thời gian ?t quả cầu chạy từ A đến B mất bao lâu?
Cách tính sai số
Vậy mỗi người có một kết quả đo ta lấy giá trị nào?
Lấy trung bình các kết quả trên.
Sai số của mỗi lần đo được xác định bằng công thức:
Cách tính sai số
Sai số ngẫu nhiên trung bình được xác định bằng công thức.
Sai số tuyệt đối được xác định bằng:
Cách viết kết quả đo
Để viết kết quả đo được ta viết như sau:
Trong hộp diêm thống nhất người ta ghi 45?5 que có ý nghĩa gì?
Sai số tỉ đối.
Một người đo chiều dài một cuốn sách sai số 1cm. Người thứ hai đo quãng đường từ Krông Bông đến Ban Mê Thuột sai 100m. Người nào đo chính xác hơn?
Như vậy đại lượng ?A/A đặc trưng cho mức chính xác của phép đo gọi là sai số tỉ đối
Cách tính sai số của phép đo gián tiếp.
Quy tắc 1: Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối.
Quy tắc 2: Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng các sai số tỉ đối.