Основные сведения об измерении величин

В естественных науках

Самый легко и наглядно разглядеть этот вопрос возможно на примере одной из ведущих естественных наук – физики. Ее методологической базой есть опыт. Измерить какую-либо физическую величину – значит сравнить ее с принятой за единицу измерений, за эталон. В Интернациональной совокупности измерений (СИ) имеется 7 главных единиц (задаваемых посредством эталонов), а остальные (производные) получаются методом выражения через главные посредством формул либо законов. Все измерения делятся на прямые и косвенные. Прямые производятся методом яркого сравнения с эталоном либо отсчетом по шкале прибора. Косвенные – это измерения, полученные методом вычисления величины по какой-либо формуле, с применением результатов прямых измерений.

Для количественной оценки появляющихся при измерениях погрешностей, вводится два вида неточностей – безотносительная и относительная. Безотносительная неточность – разность между средним (подлинным) значением измеряемой величины и ее значением, взятым в данном измерении:

DAi = A i — Aср. (1)

Для оценки величины погрешности по отношению к измеряемой величине вводится относительная погрешность, равная отношению средней полной неточности к среднему значению измеряемой величины:

(2)

Измерения в принципе не смогут быть полностью правильными. В основном величину допускаемых при измерениях погрешностей определяют конструкция и случайные факторы используемых устройств. Создавать измерения без погрешностей не представляется вероятным. Погрешности делятся на неотёсанные, систематические и случайные. Дабы уменьшить величину случайных погрешностей необходимо повышать колличество измерений. С систематическими неточностями существует два метода борьбы — подтверждение применения исправного прибора, снабжающего заданный класс точности, и переход к другой методике измерений, с более высокой точностью. Но, поскольку эти погрешности не меняют знак и величину от опыта к опыту, они смогут быть легко учтены. При прямых измерениях полная безотносительная неточность Dполн. слагается из приборной (за которую довольно часто принимают предел точности прибора Dпр.) и случайной (в качестве которой применяют среднеквадратичную либо стандартную неточность).

Дабы вычислить погрешность косвенных измерений используют дифференциальный способ. Приведем пример его применения.

В лабораторной работе “Измерения в технике и науке и обработка результатов измерений” определяется плотность тела верной направляться-рической формы. В случае если тело имеет форму цилиндра, то

, (3)

где — количество тела, m – его масса, D – диаметр основания, h – высота тела. В соответствии с теорией неточностей безотносительная неточность косвенного измерения r вычисляется по формуле:

, (4)

где Dm, DD, Dh – полные полные неточности прямых измерений m,D,h. Так как

; ; (5)

то . (6)

Относительная неточность косвенных измерений плотности определится выражением:

(7)

Так, во введении в курс «Концепции современного естествознания» даны базы научных знаний об этом предмете. Рассмотрена черта диалектической связи естественной и гуманитарной составляющих культуры. Изложены базы научного познания окружающего мира, классифицированы научные способы его изучения. Приведены сведения об измерении размеров в естественных науках. Мотивирована необходимость изучения КСЕ с целью формирования представлений современной картины мира.

Контрольные вопросы:

1. Растолковать суть исходных понятий и само выражение «Концепции

современного естествознания».

2. Что такое культура?

3. культуры и Соотношение науки?

4. Что такое естественнонаучная (наука) и гуманитарная (мастерство)

составляющие культуры?

5. В чем выражается искусства и взаимосвязь науки?

*6. Каковы неспециализированные представления о научных их классификации и методах?

7. Во общих способах познания разглядите раздельно любой из способов

на конкретном примере (явление, открытие, закон и т.п.).

8. Что такое анализ, синтез?

9. Что такое абстрагирование, обобщение?

10. Что такое индукция, дедукция?

11. Что такое аналогия, моделирование, классификация?

*12. Что такое исторический способ, логический способ?

13. Что такое измерение? Какие конкретно виды измерений Вы понимаете?

14. Перечислите виды погрешностей, допускаемых при измерениях.

Как именно возможно уменьшить их величину?

15. Дайте определение полной и относительной погрешностей.

*16. В чем сущность дифференциального способа расчета погрешностей?

Физические размеры. Измерение физических размеров. Совокупность единиц


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: