Номер 2, страница 20 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

2. Назовите причины погрешностей при измерении.

Погрешность измерения — это отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения. Поскольку проведение абсолютно точного измерения невозможно, любой результат содержит погрешность. Причины возникновения погрешностей можно классифицировать по их характеру и источникам.

Систематические погрешности

Это составляющие погрешности измерения, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины. Они приводят к смещению результата измерения в одну и ту же сторону от истинного значения. Основные причины их возникновения:

1. Инструментальные погрешности: связаны с несовершенством конструкции или неточностью изготовления измерительных приборов. Например, неправильная калибровка или градуировка шкалы, смещение нуля прибора, износ деталей.

2. Методические погрешности: обусловлены несовершенством метода измерений или допущениями и упрощениями, принятыми в теоретической модели, на которой основан метод. Например, при измерении плотности тела не учитывается выталкивающая сила Архимеда со стороны воздуха.

3. Субъективные (личные) погрешности: возникают из-за индивидуальных особенностей экспериментатора. Чаще всего это систематическая ошибка при считывании показаний, например, из-за параллакса – когда наблюдатель смотрит на шкалу под одним и тем же углом, а не строго перпендикулярно.

4. Внешние погрешности: вызываются воздействием внешних факторов (температуры, давления, влажности, вибраций, электромагнитных полей), которые влияют на измеряемый объект или на сам прибор.

Случайные погрешности

Это составляющие погрешности измерения, которые изменяются случайным (непредсказуемым) образом при повторных измерениях. Они приводят к разбросу результатов вокруг некоторого среднего значения. Их причины:

1. Случайные колебания внешних условий: незначительные и неконтролируемые изменения температуры, давления, напряжения в электрической сети, воздушные потоки, вибрации фундамента.

2. Несовершенство органов чувств наблюдателя: ограниченная точность при определении показаний на глаз, особенно при считывании долей делений на аналоговых шкалах.

3. Внутренние шумы и нестабильность аппаратуры: например, тепловой шум в электронных компонентах измерительных устройств.

4. Принципиальная случайность измеряемого процесса: некоторые физические явления по своей природе являются стохастическими, например, процесс радиоактивного распада.

Промахи (грубые погрешности)

Это ошибки, которые резко и значительно искажают результат измерения. Как правило, они являются следствием невнимательности, неопытности или неправильных действий экспериментатора. Промахи не подчиняются статистическим законам и должны быть выявлены и исключены из рассмотрения.

1. Неправильное считывание показаний прибора: например, считывание 6.1 вместо 5.1.

2. Ошибки в записи данных: неправильная запись результата в журнал, пропуск цифры или перестановка.

3. Неправильное использование оборудования: выбор неверного диапазона измерения, неисправность прибора, ошибка в сборке измерительной установки.

4. Ошибки в вычислениях при обработке результатов измерений.

Ответ: Основными причинами погрешностей при измерениях являются: 1) несовершенство измерительных приборов и их неточная калибровка (инструментальные); 2) недостатки используемого метода измерения (методические); 3) индивидуальные особенности и ошибки наблюдателя (субъективные); 4) влияние внешних условий, таких как температура или давление; 5) непредсказуемые случайные флуктуации в измерительной системе и окружающей среде (случайные); 6) грубые ошибки, невнимательность или неисправность оборудования (промахи).