Номер 4, страница 220 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Приложения. Приложение 2. Учет погрешностей измерений в лабораторных работах. Запись результатов измерений - номер 4, страница 220.

Условие.

4. Почему никакое измерение не может быть выполнено абсолютно точно?

Решение.

4. Никакое измерение не может быть выполнено абсолютно точно из-за существования погрешностей, которые неизбежно возникают в процессе измерения. Эти погрешности можно разделить на несколько основных видов:

1. Инструментальные погрешности. Они связаны с несовершенством самих измерительных приборов. Каждый прибор имеет определенный класс точности и конечную цену деления шкалы. Например, обычной линейкой невозможно измерить длину с точностью до микрона, так как ее наименьшее деление – миллиметр. Кроме того, приборы могут иметь производственные дефекты или изнашиваться со временем.

2. Методические погрешности. Они обусловлены несовершенством метода измерения или допущениями, которые делаются при его проведении. Например, при измерении температуры тела термометром, сам термометр отнимает часть тепла, тем самым незначительно изменяя измеряемую температуру.

3. Субъективные (личные) погрешности. Эти ошибки вносит сам экспериментатор. Они могут быть вызваны неправильным считыванием показаний со шкалы прибора (например, из-за параллакса, когда наблюдатель смотрит на шкалу под углом), задержкой реакции при использовании секундомера и другими факторами, связанными с человеческим восприятием.

4. Погрешности из-за внешних условий. На результат измерения могут влиять внешние факторы: температура, влажность, давление, вибрации, электромагнитные поля. Например, длина металлического стержня зависит от температуры окружающей среды. Полностью изолировать систему от всех внешних воздействий практически невозможно.

5. Случайные погрешности. Это непредсказуемые погрешности, которые приводят к тому, что при многократном повторении одного и того же измерения получаются немного разные результаты. Они могут быть вызваны множеством неконтролируемых факторов.

6. Фундаментальные физические ограничения. В квантовой механике существует принцип неопределенности Гейзенберга, который устанавливает фундаментальный предел точности одновременного измерения определенных пар физических величин (например, координаты и импульса частицы). Это означает, что на микроуровне неопределенность заложена в саму природу.

Из-за совокупности этих факторов результат любого измерения всегда представляет собой не абсолютно точное число, а некоторый интервал значений. Поэтому результат измерения всегда записывают с указанием погрешности, например, в виде $L = (10.5 \pm 0.1)$ см.

Ответ: Абсолютно точное измерение невозможно из-за совокупности факторов, включающих несовершенство измерительных приборов и методов измерения, ошибки наблюдателя, влияние внешних условий, а также наличие случайных и фундаментальных физических ограничений (например, принципа неопределенности Гейзенберга).