Lý thuyết và cách tính sai số của phép đo các đại lượng vật lý

Đo lường các đại lượng vật lý là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực khoa học vật lý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lý thuyết và cách tính sai số của các phép đo vật lý.

Phép đo của đại lượng vật lý. Hệ đơn vị SI

Ôn tập lý thuyết về phép đo của 1 đại lượng vật lý

Phép đo đạc một đại lượng vật lý là việc so sánh nó với một đại lượng cùng loại và quy ước một đơn vị để đo lường. Phép đo có thể là phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp.

Bạn đang xem: Lý thuyết và cách tính sai số của phép đo các đại lượng vật lý

Phép đo trực tiếp là phép so sánh trực tiếp và sử dụng các dụng cụ đo để thực hiện. Trong khi đó, phép đo gián tiếp là phép xác định một đại lượng vật lý thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng vật lý khác đã được đo trực tiếp.

Tổng quan về hệ đơn vị SI

Hệ đơn vị SI là hệ thống các đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản đã được quy định thống nhất và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Hệ đơn vị SI gồm có 7 đơn vị cơ bản như sau:

• Độ dài: mét (m)
• Nhiệt độ: kelvin (K)
• Cường độ dòng điện: ampere (A)
• Khối lượng: kilogram (kg)
• Cường độ sáng: candela (Cd)
• Lượng chất: mole (mol)

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng.

Sai số của phép đo

Các loại sai số của phép đo

Sai số hệ thống

Sai số hệ thống là sự sai lệch do phần lẻ không đọc được sự chính xác trên dụng cụ đo (còn gọi là sai số dụng cụ ΔA’) hoặc do điểm 0 ban đầu bị lệch đi.

Sai số dụng cụ ΔA’ thường lấy bằng một nửa hoặc một độ chia của dụng cụ.

Sai số ngẫu nhiên

Sai số ngẫu nhiên là sự sai lệch do hạn chế về khả năng của giác quan con người và do tác động của các yếu tố ngẫu nhiên từ môi trường xung quanh.

Giá trị trung bình

Giá trị trung bình của một đại lượng A khi đo nhiều lần được tính bằng công thức sau:

A = (A1 + A2 + ... + An)/n

Giá trị trung bình này sẽ gần đúng với giá trị thực sự của đại lượng A.

Cách tính sai số của phép đo

Sai số tuyệt đối cho mỗi lần đo là giá trị tuyệt đối của hiệu giữa giá trị trung bình và giá trị ở mỗi lần đo:

A1 = |A - A1|, A2 = |A - A2|, A3 = |A - A3|, ...

Sai số tuyệt đối trung bình cho n lần đo được gọi là sai số ngẫu nhiên và được tính bằng công thức sau:

A = (A1 + A2 + ... + An)/n

Sai số tuyệt đối của một phép đo là tổng của sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ:

A = A + A'

Trong đó, sai số dụng cụ A’ có thể lấy bằng một nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất của dụng cụ.

Sai số tỉ đối

Sai số tỉ đối δA của phép đo là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng đo, tính bằng phần trăm:

δA = (A/A) * 100%

Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp

Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu sẽ bằng tổng của các sai số tuyệt đối của các số hạng.

Sai số tỉ đối của một tích hay thương sẽ bằng tổng của các sai số tỉ đối của các thừa số.

Nếu trong công thức xác định đại lượng vật lý đo gián tiếp có chứa các hằng số, thì những hằng số này phải lấy đến phần thập phân nằm sau dấu chấm nguyên nhỏ hơn 1/10 tổng các sai số có liên quan trong công thức tính.

Nếu công thức xác định đại lượng vật lý đo gián tiếp tương đối phức tạp và các dụng cụ đo trực tiếp có độ chính xác cao, thì có thể bỏ qua sai số dụng cụ.

Sơ đồ tư duy cách tính sai số của phép đo

Qua bài viết này, Izumi.Edu.VN hy vọng đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về cách tính sai số của phép đo các đại lượng vật lý. Để nắm vững kiến thức hơn về các môn học khác, hãy truy cập Izumi.Edu.VN hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô giáo tại Izumi.Edu.VN ngay bây giờ nhé!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu lý