Công thức tính sai số: Lý thuyết & bài tập Cách tính sai số

Sai số là sự chênh lệch giữa giá trị đo được/tính được và giá trị thực/giá trị chính xác của một đại lượng. Vậy làm thế nào để tính sai số? Hãy cùng mình theo dõi bài viết dưới đây.

I. Phép đo các đại lượng vật lí. Hệ đơn vị SI

1. Phép đo các đại lượng vật lí

• Phép đo một đại lượng vật lí là việc so sánh nó với đại lượng cùng loại theo đơn vị quy ước.
• Phép đo có thể là trực tiếp (so sánh thông qua dụng cụ đo) hoặc gián tiếp (xác định đại lượng thông qua công thức liên hệ với các đại lượng được đo trực tiếp).
• Các loại sai số:
  • Sai số hệ thống: sự chênh lệch do sự không chính xác trong việc đọc giá trị trên dụng cụ đo (gọi là sai số dụng cụ ΔA’) hoặc do điểm 0 ban đầu bị lệch.
  • Sai số ngẫu nhiên: sự chênh lệch do ảnh hưởng của yếu tố ngẫu nhiên từ môi trường.

2. Đơn vị đo

• Đơn vị đo trong hệ đơn vị SI.
• Hệ đơn vị SI là hệ thống các đơn vị đo các đại lượng vật lí đã được quy định và áp dụng rộng rãi trên thế giới.
• Hệ SI quy định 7 đơn vị cơ bản: mét (m), kenvin (K), giây (s), ampe (A), kilôgam (kg), canđêla (Cd), mol (mol).

II. Sai số phép đo

1. Các loại sai số

a) Sai số hệ thống

Bạn đang xem: Công thức tính sai số: Lý thuyết & bài tập Cách tính sai số

• Là sự chênh lệch do sự không chính xác trong việc đọc giá trị trên dụng cụ đo (gọi là sai số dụng cụ ΔA’) hoặc do điểm 0 ban đầu bị lệch.
• Sai số dụng cụ ΔA’ thường được tính bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.

b) Sai số ngẫu nhiên

• Là sự chênh lệch do ảnh hưởng của yếu tố ngẫu nhiên từ môi trường, làm giới hạn khả năng giác quan của con người.

2. Giá trị trung bình

• Giá trị trung bình của một đại lượng A được tính từ việc đo nhiều lần.
• Đây là giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của đại lượng A.

3. Cách xác định sai số của phép đo

• Sai số tuyệt đối của mỗi lần đo là trị tuyệt đối của hiệu giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi lần đo.
• Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo được tính.
• Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ.
• Sai số dụng cụ ∆A’ thường được tính bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ.

4. Cách viết kết quả đo

• Kết quả đo đại lượng A được viết dưới dạng , trong đó ∆A được lấy tối đa đến hai chữ số có nghĩa và được viết đến bậc thập phân tương ứng.

5. 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.

6. Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp

• Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.
• Sai số tỉ đối của một tích hay thương bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số.
• Trong công thức vật lí, các hằng số phải được lấy đến phần thập phân nhỏ hơn 1/10 tổng các sai số có mặt trong cùng công thức.
• Nếu công thức xác định đại lượng đo gián tiếp phức tạp và các dụng cụ đo trực tiếp có độ chính xác cao, có thể bỏ qua sai số dụng cụ.

III. Bài tập tính sai số

Câu 1. Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường của Trái Đất, một học sinh đo chiều dài con lắc đơn và chu kỳ dao động. Gia tốc trọng trường tại đó là:

Câu 2. Học sinh thực hiện đo chu kỳ dao động của con lắc đơn bằng đồng hồ bấm giây. Kết quả đo như sau:

Câu 3. Học sinh đo độ cứng của lò xo bằng cân và đồng hồ đếm giây. Kết quả đo như sau:

Câu 4. Học sinh sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do. Kết quả đo như sau:

Câu 5. Học sinh đo chu kỳ dao động của con lắc đơn bằng đồng hồ bấm giây. Kết quả đo như sau:

Câu 6. Học sinh đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động của con lắc đơn. Kết quả đo như sau:

Câu 7. Bố trí một thí nghiệm dùng con lắc đơn để xác định gia tốc trọng trường. Kết quả đo như sau:

Câu 8. Đo thời gian rơi tự do của một vật. Kết quả đo như sau:

Câu 9. Dùng công thức tính vận tốc tại B và gia tốc rơi tự do. Kết quả cuối cùng là:

Hy vọng với bài viết này, các bạn lớp 10, 11, 12 sẽ nắm vững cách tính sai số và có thêm gợi ý ôn tập để giải các bài tập Vật lí.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức