Вопрос №1. Физическая величина свойства и единства измерения физических величин.
Физической величиной называется такое свойство материальных объектов, которое подлежит количественному измерению
Физическая величина определяется ее родом (масса, длина, эл. ток, сопротивление), а так же величиной (некоторой цифрой) определяемой количество единиц данной физической величины.
Для осуществления единства измерения физической величины существует определенные системы единиц этих величин с законами, правилами пересчета одной и той же физической величины в разных системных единицах.
В настоящее время рекомендовано к употреблению единичная международная система или СИ.
Каждая систематическая единица подразделяется на основные единицы и производные, которые получаются в результате определения комбинации основных физических единиц системы.
К основным единицам СИ относятся:
Кг, м, с, А, Кн
В понятие физической величины входит истинное , измеренное и действительное значения.
Истинное значение величины является объективной реальностью независящей от наблюдателя и найти точное значение величины практически не возможно, поскольку сам измерительный инструмент или средства измерения неизменно вносят погрешность.
Действительное значение физической величины – это такое ее значение, которое позволяет приблизится к истинному значению этой величины с наперед заданной точностью.
Измеряемое значение величины – количество единиц данной физической величины в процессе ее однократного измерения.
Параметрами физической величины называются такие ее характеристики, которые количественно отражают те или иные свойства физической величины.
Вопрос №2. Измерения. Шкалы измерений. Классификация измерений.
Измерение физической величины тесно связано с понятием шкал измерений. Имеется 4 типа шкал измерения:
1. наименований
2. порядка
3. интервалов
4. отношений
1. основано на предписанному объекту цифрах не имеющих отношения к количественному значению данной физической величины и указывающих лишь на принадлежность объектов физических величин одного и того же рода.
Пример: R1, R2, R3… R15
2. (натуральная шкала) – предполагает упорядочение объектов относительно какого-либо определенного свойства в порядке возрастания или убывания.
Сама процедура разделения называется ранжирование.
При этом имеются некоторые опорные точки, выраженные в единицах физической величины, позволяющие проводить такое ранжирование в сторону убывания или возрастания.
3. Предполагает измерение интервалов значений физической величины выбранных искусственным образом, т.е. достаточно произвольно определяется начальная и конечная точи интервалов измерения физической величины.
Содержит как положительные так и отрицательные значения.
4. в которых начальная точка совпадает с естественным нулем данной физической величины.
Классификация:
1. по способу нахождения физической величины.
Измерения можно разделить на :
1) прямое измерение (осуществляется самим наблюдателем с помощью измерительного прибора или устройства)
2) косвенное измерение (позволяет определить значение физическое величины по известной аналитической зависимости или формуле)
3) совместной измерение (цель является установление аналитической зависимости одной физической величины от другой физической величины)
в процессе проводится независимое измерение как одной величины так и другой. В результате измерений строится таблица и по ней строится поле экспериментальных точек в соответствующем масштабе. По этому полю подбирается некоторая известная функция, которая бы наилучшим образом описывало данное поле точек.
4) Совокупное измерение (проводится несколько одноименных величин при котором искомое значение находится решением системы уравнений, полученной при прямых измерениях различных сочетаний этих величин)
2. по режиму проведения измерения:
1. статические (в процессе измерения сама величина не меняется)
2. динамические (в процессе которых происходит изменения самой величины)
3. по роду измеряемой величины (оптическая, механическая, электрическая, акустическая).
Вопрос № 3. Средства измерений
К СИ относятся: измерение меры физических величин, измерительные приборы, которые подразделяются на аналоговые и цифровые (измеренная информация представляется в виде отчета по шкале прибора и на цифровом табло); измерительные установки в котором измерительная информация также фиксируется наблюдателем; измерительные комплексы, в которых измерительная информация не фиксируется самим наблюдателем, а используется для контроля каких – то физических процессов, либо для ее обработки и хранения.
Вопрос № 4. Погрешность измерения и их классификация
Обозначим измеряемую физическую величину через Х (самой разнообразной природы, может подвергаться измерениям однократно или многократно).
Абсолютная погрешность однократного измерения (Δ) называется разница между измеренным и истинным значениям физической величины
(1)
поскольку Хист как правило не известно, то в (1) вместо Хист подразумевается близкое к нему значению поддающееся определению опытным путем или действительное значение измеряемой величины Хд
Относительная погрешность (δ) -
(2)
Приведем несколько классификаций погрешности:
1. по характеру проявления по времени (можно подразделить на две группы: систематические и случайные)
1) Систематические – зависят от времени, и повторяются, сохраняя свое значение от одного измерения к другому и поэтому существуют трудности с их выявлением.
2) Случайные – проявляются в небольшом изменении значения измеряемой величины в ту или иную сторону и возникают в результате одновременного воздействия множественных факторов (для выявления и учета разработаны и применяются такие разделы математики как теория вероятности, теория ошибок, математическая статика и др.)
Систематическая погрешность подразделяется на:
Приборная погрешность
Методическая погрешность (различные методики)
Личностная погрешность (человеческий фактор) (связан промах или сильное (глубокое) отклонение значения измеряемой величины, по сравнению с другими значениями измеряемой величины Х в процессе проведения измерения в одних и тех же внешних условиях).
По условию возникновения систематическую подразделяют на основную и дополнительную.
Дополнительная к основной возникает когда изменяется внешние условия проведения измерения (температура, давление, влажность среды)
Вопрос № 5. Систематические погрешности. Их обнаружение и исключение
Систематические – зависят от времени, и повторяются, сохраняя свое значение от одного измерения к другому и поэтому существуют трудности с их выявлением.
Систематическая погрешность подразделяется на:
Приборная погрешность
Методическая погрешность (различные методики)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.