Номер 2, страница 18 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 5. Точность и погрешность измерений. Введение. Физика и её роль в познании окружающего мира - номер 2, страница 18.

2. Что называют абсолютной погрешностью измерения?

За счёт чего возникает погрешность при измерении?

Погрешность при измерении — это неизбежное отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Она возникает из-за совокупности нескольких причин, которые можно разделить на несколько основных групп:

• Инструментальные погрешности: связаны с несовершенством самих измерительных приборов. Это может быть неточность шкалы, износ деталей прибора, заводской брак или влияние внешних условий (например, температуры) на сам прибор.

• Методические погрешности: обусловлены несовершенством метода измерения или используемой теоретической модели. Например, использование приближенных формул, которые не учитывают все факторы, влияющие на измеряемую величину.

• Субъективные (личные) погрешности: вносятся человеком, проводящим измерение. К ним относятся ошибки при считывании показаний (например, из-за неправильного угла зрения — параллакса), неверная оценка долей деления шкалы, замедленная или преждевременная реакция при использовании секундомера.

• Случайные погрешности: вызваны множеством неконтролируемых и случайных факторов, таких как флуктуации температуры или напряжения в сети, вибрации, сквозняки. Эти погрешности приводят к разбросу результатов при многократных измерениях.

Таким образом, погрешность является комплексной характеристикой, отражающей ограниченные возможности как измерительных средств, так и самого экспериментатора, а также влияние внешних условий.

Ответ: Погрешность при измерении возникает из-за несовершенства измерительных приборов (инструментальные погрешности), недостатков метода измерения (методические погрешности), ошибок наблюдателя (субъективные погрешности) и влияния неконтролируемых случайных факторов.

2. Что называют абсолютной погрешностью измерения?

Абсолютной погрешностью измерения называют модуль разности между результатом измерения (или средним значением, полученным из серии измерений) и истинным значением измеряемой физической величины. Она показывает, в каких пределах лежит истинное значение величины относительно измеренного, и выражается в тех же единицах, что и сама измеряемая величина.

Если $A_{изм}$ — результат измерения, а $A_0$ — истинное значение величины $A$, то абсолютная погрешность $\Delta A$ определяется формулой:

$\Delta A = |A_{изм} - A_0|$

Поскольку истинное значение $A_0$ практически всегда неизвестно, его заменяют наиболее вероятным значением. При многократных измерениях за такое значение обычно принимают среднее арифметическое $\bar{A}$ всех полученных результатов. Абсолютная погрешность в этом случае характеризует разброс данных вокруг среднего значения. Результат измерения принято записывать в виде $A = \bar{A} \pm \Delta A$, что означает, что истинное значение величины $A$ с высокой вероятностью находится в интервале от $(\bar{A} - \Delta A)$ до $(\bar{A} + \Delta A)$.

Ответ: Абсолютной погрешностью измерения называют модуль разности между измеренным и истинным значением величины. Она показывает максимальное возможное отклонение результата измерения от истинного значения и имеет ту же размерность, что и измеряемая величина.

3. Из чего складывается погрешность измерения?

Полная погрешность любого измерения является результатом совместного действия погрешностей различного происхождения. Принято разделять все погрешности на две основные составляющие:

• Систематическая погрешность: это составляющая погрешности, которая остаётся постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях. Она смещает все результаты в одну сторону от истинного значения (либо все завышает, либо все занижает). Причины: неисправность или неточная калибровка прибора, постоянный неучтённый внешний фактор. Систематические погрешности можно и нужно выявлять и по возможности устранять или вносить на них поправку.

• Случайная погрешность: это составляющая погрешности, которая изменяется случайным образом (как по знаку, так и по величине) при повторных измерениях. Она обусловлена действием множества неконтролируемых факторов. Случайные погрешности приводят к разбросу результатов вокруг некоторого среднего значения. Их нельзя полностью устранить, но их влияние можно уменьшить путём многократного повторения измерений и статистической обработки результатов.

Таким образом, общая погрешность измерения складывается из этих двух компонентов. Для получения достоверного результата необходимо оценивать и учитывать оба вида погрешностей.

Ответ: Погрешность измерения складывается из двух основных компонентов: систематической погрешности (постоянной или закономерно изменяющейся) и случайной погрешности (изменяющейся непредсказуемым образом).