Transcript Pomiary
Projekt „AS KOMPETENCJI” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie DANE INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: ZSP Drezdenko • ID grupy: 97/62_mf_g2 • Opiekun: Edyta Dobrychłop-Amrogowicz • Kompetencja: Matematyczno-fizyczna • Temat projektowy: Pomiar i miara • Semestr/rok szkolny: Semestr III / 2010/11 POMIAR W FIZYCE POMIAR W FIZYCE Pomiar to jeden z elementów metodologii badań fizycznych. Metodologia fizyki bez pomiaru nie istnieje. Do przeprowadzenia pomiaru niezbędne są: A) OBIEKT POMIARU; NP. ZESZYT B) PRZYRZĄD POMIAROWY; C) JEDNOSTKA MIERZONEJ WIELKOŚCI I JEJ WZORZEC Tabela jednostek pomiaru Najłatwiejsze pomiary to pomiary proste, gdzie wyniki końcowe otrzymujemy bezpośrednio z przyrządu. Takim pomiarem jest odczyt: a) długości z miarki (przymiaru liniowego, suwmiarki, mikrometru, miernika laserowego); b) natężenia prądu z amperomierza (miliamperomierza, miernika – multimetru); c) czasu ze stopera (w telefonie komórkowym, komputerze, zegarka); d) poziomu natężenia dźwięku z przyrządu; e) długości fali światła z bezpośredniego odczytu. Przyrządy umożliwiające bezpośredni odczyt wyniku mogą mieć bardzo skomplikowaną budowę i opierać się o złożone procedury wewnętrzne (zastępujące obliczenia wykonywane przez mierzącego). Przez pomiar prosty będziemy w dalszym ciągu uważać pomiar dający końcowy wynik poprzez bezpośredni odczyt. Przed przystąpieniem do pomiaru należy określić: a)obiekt, który mierzymy (ciało lub zjawisko), b) badaną cechę mierzonego obiektu; c) metodę pomiaru; d) warunki przeprowadzenia pomiaru; e) potrzebną lub możliwą do uzyskania dokładność pomiaru; f) przyrząd pomiarowy; g) cel pomiaru; PRZYKŁAD Określenie obiektu pomiaru. Naszym zadaniem będzie pomiar długości zeszytu. Tak określony obiekt wymaga doprecyzowania. Wiemy bowiem, że zeszyty są wystandaryzowane, ale występuje wiele ich rodzajów. Bliższym określeniem będzie podanie formatu zeszytu, np. zeszyt formatu A5. Wszystkie pomiary mają sens tylko wtedy, gdy mogą być, w miarę możliwości, zweryfikowane: a) na tym samym obiekcie, b) inną metodą c) innym przyrządem oraz d) w takich samych warunkach. Nie wszystkie wymienione warunki są zawsze możliwe do spełnienia i trzeba to w sprawozdaniu wyraźnie zaznaczyć. Możliwość zweryfikowania pomiarów wymaga więc ich a) udokumentowania; b) opublikowania. Udokumentowanie pomiarów oznacza ich zarejestrowanie w czytelnej i jednoznacznej formie oraz możliwość wykorzystania w innym czasie oraz innym miejscu. Opublikowanie pomiarów oznacza: - udostępnienie wyników bez ryzyka utraty wyników oryginalnych, - podanie miejsca i czasu wykonania oraz - ustalenie miejsca przechowywania wyników pomiarów pierwotnych. Przy wykonywaniu pomiarów w ramach ćwiczeń zasady dokumentowania i publikowania są modyfikowane stosownie do potrzeb ćwiczenia. Przykład – określenie mierzonej cechy obiektu pomiaru. Zadaniem naszym jest zmierzenie długości zeszytu formatu A5. Sformułowanie jest jednoznaczne, ale zakłada pewną niepisaną umowę. Brzmi ona następująco – obiektowi, który ma kształt prostokąta przypisujemy długość większemu bokowi, krótszemu bokowi nadajemy nazwę – szerokość. Obie wielkości (długość i szerokość) mierzymy w tych samych jednostkach i często takimi samymi przyrządami i metodami. Czym więc się one różnią? Gdy znamy orientacyjnie rozmiary mierzonego obiektu, to sprawa jest dosyć prosta. Trudniej jest, gdy o rozmiarach obiektu przed pomiarem nie wiemy nic. W takiej sytuacji musimy dokładnie określić mierzoną cechę obiektu. Jedną z metod jest wykonanie fotografii lub rysunku obiektu i zaznaczenie na nich mierzonych cech. Narysowanie długości obiektu jest dosyć proste. Do pomiaru długości zeszytu użyjemy przymiaru liniowego z podziałką milimetrową. Linijkę (przymiar) przyłożymy do zeszytu równolegle do dłuższego brzegu. Punkt zerowy przymiaru przyłożymy do jednego końca zeszytu. Tam, gdzie przypadnie drugi koniec zeszytu odczytamy wynik. Każdy pomiar przebiega w pewnych warunkach. Dla pomiaru długości zeszytu za pomocą przymiaru liniowego nie trzeba tych warunków określać, przyjmujemy bowiem odruchowo, że pomiaru dokonujemy w pomieszczeniu dobrze oświetlonym, przy normalnych warunkach pokojowych (temperatura, ciśnienie i wilgotność). Potrzebna dla nas dokładność określenia długości to 1 milimetr czyli 0,001 m. Przy pomiarze w centymetrach oznacza to dokładność 0,1 cm. Tak wycechowane są zwykłe przymiary liniowe. Gdyby potrzebny był nam wynik z dokładnością do 0,5 cm, to odczyt przybliżymy według normalnych zasad lub użyjemy przymiaru wycechowanego z taką dokładnością. RÓŻNE POMIARY NP. POMIAR CIŚNIENIA POMIAR HAŁASU POMIAR TEMPERATURY POMIAR PRĘDKOŚCI NASZE POMIARY NASZE POMIARY – POMIAR „FIZYCZNY” ;) CO TU JESZCZE MOŻNA ZMIERZYĆ? ZESZYT A5 Długość [cm] Szerokość [cm] Wysokość [cm] 1. 21 14,6 0,5 2. 20,9 14,6 0,4 3. 20,9 14,6 0,4 4. 20,9 14,6 0,4 5. 20,8 14,6 0,5 Podziałka przyrządu 0,1 cm OBRAZEK Długość [cm] Szerokość [cm] Wysokość [cm] 1. 24,2 18,1 0,5 2. 24,1 18 0,5 3. 24,1 18,1 0,5 4. 24,1 18,1 0,5 Podziałka przyrządu 0,1 cm AKWARIUM a [mm] b [mm] c [mm] 1. 301 203 303 2. 300 204 301 3. 302 202 302 4. 299 201 300 5. 298 203 299 Podziałka przyrządu 1 mm Projekt „AS KOMPETENCJI” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie