Теоретические сведения. Каждая лабораторная работа физического практикума связана с измерениями тех или иных физических величин

Каждая лабораторная работа физического практикума связана с измерениями тех или иных физических величин. Под измерением понимается сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу измерения.

Различают измерения прямые и косвенные.

Прямые - это измерения, которые производятся с помощью приборов, непосредственно дающих значение измеряемой величины (длины - линейкой, штангенциркулем; времени - секундомером; силы тока - амперметром и т.д.)

Косвенныe - это измерения, при которых неизвестная величина определяется по результатам прямых измерений других величин, с которыми она связана определенной формулой, например, плотность вещества ρ вычисляют через измеренные m - массу и V - объем тела по формуле ρ = m / V; электросопротивление проводника R - через измеренные напряжение U и силу тока I по формуле I = U/R и т.д.

При измерениях любой величины мы никогда не получаем ее истинного значения. Это объясняется принципиальной невозможностью устранить все посторонние влияния на процесс измерения. Иначе говоря, при всяких измерениях мы допускаем ошибки; их величину принято характеризовать абсолютной погрешностью измерений Dx (cм. ниже) и относительной погрешностью e. Эти характеристики не являются независимыми. На способах определения Dх подробно остановимся ниже. Что же касается e, то относительной погрешностью измерений называют отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины

.

Так как х₀ – величина неизвестная, то на практике x₀ заменяют найденным из опыта среднеарифметическим значением < x>, поэтому

. (1.1)

Относительную погрешность часто выражают в процентах. Таким образом, задача всякого измерения состоит из нахождения наиболее вероятного значения измеряемой величины и оценки абсолютной и относительной погрешности.