1. Що таке вимірювання?
Вимірювання — це знаходження значень фізичної величини з використанням
експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів на
підставі порівняння інформації про певний розмір величини з інформацією
про розмір її одиниці.
2. Які вимірювання називаються прямими та непрямими? Наведіть
приклади.
Прямі вимірювання – це вимірювання, при яких значення шуканої величини
знаходяться безпосередньо за допомогою вимірювальних приладів.
Наприклад, температура – термометром, довжина – лінійкою, сила струму –
амперметром, та ін.
При непрямих вимірюваннях значення шуканої величини знаходять за
відомою залежністю даної величини від величин, які визначаються шляхом
прямих вимірювань. Наприклад, знаходження густини твердого тіла, коли
відома його маса та геометричні розміри; знаходження електричного опору
провідника за відомою напругою та силою струму в колі.
3. Які похибки мають назву систематичних? Наведіть приклади.
Систематичні похибки – це похибки, які залишаються сталими або
закономірно змінюються при повторних вимірах даної величини. Наприклад,
якщо годинник не переведений і завжди показує на двадцять хвилин більше,
ніж є насправді, або шкала якогось приладу зсунута на будь-яку сталу
величину. Якщо природа та числові значення систематичних похибок відомі,
вони можуть бути виключеними із кінцевого результату введенням
відповідних поправок.
4. Які похибки мають назву випадкових? Наведіть приклади.
Випадкові похибки – це похибки, які змінюються випадковим чином при
повторних вимірюваннях даної величини. Відмінність результатів при
повторних вимірюваннях зумовлена малими змінами умов досліду, які
практично неможливо ні передбачити, ні ліквідувати. На перший погляд
здається, що нічого не можна сказати про величину цих похибок. В дійсності
вони підпорядковуються систематичним закономірностям і можуть бути
визначеними методами теорії ймовірностей та математичної статистики.
Зменшити величину випадкових похибок можна шляхом збільшення
кількості вимірювань, але, нажаль, зовсім ліквідувати їх неможливо. Тому
необхідно вміти оцінювати величину похибки результату вимірювання.
Наприклад: недосконалість приладів, людський фактор(чинник) – примеры
неточные, на крайний случай…
5. Які похибки мають назву грубих? Наведіть приклади.
Грубі похибки (промахи) – це похибки, які суттєво відрізняються від інших
значень вимірюваної величини. Причинами грубої похибки можуть бути
неправильно записані показання приладу, помилки при обчисленнях,
помилкові значення використаних фізичних сталих. Якщо не можна
перевірити результат, грубі помилки (промахи) необхідно виключати з
результатів вимірювання. Те же примеры что и в предыдущем, но в этом
случае значение очень сильно отличается от истинного…
6. Як враховуються похибки при прямих та непрямих вимірюваннях?
При прямих вимірюваннях: Нехай при багаторазових вимірюваннях
величина X одержала ряд значень 1 2 , ,... n x x x , які можуть відрізнятися
одне від одного. Яке з цих значень є найближчим до істинного значення
вимірюваної величини? Якщо величину X розглядати як випадкову величину,
то найближчим до істинного є середнє арифметичне значення.
При непрямих вимірюваннях:
7. Як знайти відносну похибку прямих та непрямих вимірювань?
Наведіть приклад.
При прямих вимірюваннях: Відносна похибка вимірювання  – це
відношення модуля абсолютної похибки до істинного значення величини,
виражена як частка від цілого, або в відсотках
𝛿=
|∆𝑋|
𝑋іст
∆𝑋
𝛿 = ⟨𝑋⟩ =
𝑡𝑛,𝑃 ∙𝜎
⟨𝑋⟩
𝜎⟨𝑋⟩ = √
2
∑𝑛
𝑖=1(𝑥𝑖 −⟨𝑋⟩)
𝑛(𝑛−1)
і вказує на те, яку частину, або скільки відсотків від істинного значення
величини X складає похибка.
При непрямих вимірюваннях:
8. Як оцінити абсолютну та відносну похибки вимірювання лінійних
розмірів тіла?
Абсолютна похибка вимірювання — це похибка вимірювання, виражена в
одиницях вимірюваної величини.
9. Які види похибок прямих вимірювань ви знаєте? Охарактеризуйте
кожну з них.
Похибки можуть бути зумовлені різними причинами. За причинами
виникнення похибки найчастіше поділяють на інструментальні, методичні,
похибки, які виникають від зовнішніх явищ, та суб’єктивні похибки
Інструментальні похибки — це такі похибки, які залежать від похибки
(класу точності) приладів вимірювання. Такі похибки можна виявити або
теоретично за допомогою механічного, електричного, теплового та
оптичного розрахунку конструкції приладу або дослідним шляхом на основі
контролю його показань за зразковими мірами, за стандартними зразками, а
також порівнянням показань приладу з подібними вимірюваннями на інших
приладах.
Похибки методу вимірювання або теоретичні похибки. Будь-яке
вимірювання має границю точності. При створюванні будь-якого
вимірювального приладу, завжди існуватимуть рамки можливої точності,
перевищити які, створивши досконалі вимірювальні прилади, неможливо. 3
Завжди при вимірюваннях йдуть на допущення, відхилення від ідеальних
ситуацій, від функціональних залежностей, обмежуючи трудомісткість
процесу на основі принципу достатності точності вимірювання для вирішення
практичної задачі. Такі допущення доводиться робити у всіх видах
вимірювань.
Під категорією похибок, які виникають внаслідок зовнішніх впливів, часто
розуміють зміну показань приладів під дією температури, вологості та тиску.
Але це тільки частина причин, які приводять до появи систематичних
похибок. Сюди ж можна віднести вплив вібрацій, сталих та змінних
прискорень, вплив електромагнітного поля та різноманітних випромінювань:
рентгенівського, ультрафіолетового, іонізуючих випромінювань, гамма
випромінювання. Наприклад, якщо йдеться про контроль параметрів
ядерного реактору, то умови, в яких працює вимірювальний прилад, можуть
значно відрізнятися від стандартних.
Суб’єктивні систематичні похибки. На результати вимірювань
безпосередній вплив справляє кваліфікація персоналу, його відношення до
процесу вимірювань, та індивідуальні якості людини, яка працює за цим
приладом.
1. Що таке прискорення?
Це векторна фізична величина, похідна швидкості по часу і за величиною
дорівнює зміні швидкості тіла за одиницю часу.
2. Як залежить величина прискорення вільного падіння від географічної
широти місцевості та висоти над рівнем моря?
Сила тяжіння зменшується від екватору до полюсів (бо Земля має форму
геоїду). Із збільшенням висоти над поверхнею Землі сила тяжіння
зменшується обернено пропорційно квадратові відстані між центрами тіла та
Землі
3. Яким кінематичним законом описується вільне падіння тіл?
Закон всесвітнього тяжіння – теперь не только я так считаю…
4. Під дією якої сили відбувається вільне падіння? Від чого залежить ця
сила?
Гравітаційна сила, яка залежить прямо пропорційно від мас тіл і зворотно
пропорційно квадрату відстані між тілами.
5. Запишіть закон всесвітнього тяжіння.
Закон стверджує, що сила притягання між двома тілами (матеріальними
точками) прямо пропорційна добутку їхніх мас, і обернено пропорційна
квадрату відстані між ними.
𝐹=𝐺
𝑚 1 𝑚2
𝑟2
6. Запишіть формулу, за якою визначається прискорення вільного
падіння в даній роботі.