Cách Tính Sai Số Tuyệt Đối Và Bài Tập Vận Dụng, Lý Thuyết Sai Số Của Phép Đo Các Đại Lượng Vật Lí

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=ddcWvdIXmDQ[/embed]

Vậy sai số tuyệt đối, sai số ngẫu nhiên là gì? Làm thế nào để xác định sai số tuyệt đối và sai số ngẫu nhiên trong phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp? Công thức tính như thế nào? Hãy cùng tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.

Bạn đang xem: Cách Tính Sai Số Tuyệt Đối Và Bài Tập Vận Dụng, Lý Thuyết Sai Số Của Phép Đo Các Đại Lượng Vật Lí

Bạn đang xem: Cách tính sai số tuyệt đối

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

1. Đo lường các đại lượng vật lý

– Phép đo một đại lượng vật lý là phép so sánh của nó với một đại lượng cùng loại được quy ước dùng đơn vị đo.

– Phép so sánh trực tiếp bằng dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp.

– Việc xác định một đại lượng vật lí bằng công thức liên hệ trực tiếp các đại lượng đo được gọi là phép đo gián tiếp.

2. Đơn vị đo lường

Đơn vị đo lường thường dùng trong hệ đơn vị SI.

Hệ đơn vị SI là hệ đơn vị đo các đại lượng vật lý đã được quy định thống nhất và áp dụng ở nhiều nước trên thế giới.

Hệ SI quy định 7 đơn vị cơ bản:

+ Chiều dài: mét (m)

+ Nhiệt độ: độ kelvin (K)

+ Thời gian: giây (s)

+ Ampe: Ampe (A)

+ Trọng lượng: kilogam (kg)

+ Cường độ sáng: candela (Cd)

+ Lượng chất: mol (mol)

II. Lỗi đo lường

1. Các loại lỗi

a) Lỗi hệ thống

Là sai lệch do phần lẻ không đọc được độ chính xác trên máy (gọi là sai số máy ΔA') hoặc điểm 0 ban đầu bị lệch.

Sai số thiết bị ΔA' thường được tính bằng một nửa hoặc một vạch chia trên thiết bị.

b) Sai số ngẫu nhiên

Là một rối loạn do khả năng cảm nhận của con người bị hạn chế do tác động của các yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài.

2. Giá trị trung bình

• Giá trị trung bình cộng của nhiều lần đo một đại lượng A được tính:

• Đây là giá trị gần đúng nhất của đại lượng A.

3. Cách xác định sai số phép đo

– Sai số tuyệt đối của mỗi phép đo là giá trị tuyệt đối của hiệu số giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi phép đo.

– Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo gọi là sai số ngẫu nhiên và được tính:

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

– Trong đó sai số dao có thể lấy bằng một nửa hoặc một phần nhỏ nhất trên dao.

4. Cách ghi kết quả đo

Kết quả của phép đo đại lượng A được viết dưới dạng:

trong đó được lấy đến tối đa hai chữ số có nghĩa, cũng được viết đến chữ số thập phân tương ứng.

5. Lỗi tỷ lệ

Sai số tương đối δA của phép đo là tỷ lệ giữa sai số tuyệt đối với giá trị trung bình của phép đo, được biểu thị bằng phần trăm:

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

– Sai số tuyệt đối của một tổng hoặc hiệu bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.

– Sai số tương đối của một tích hoặc thương bằng tổng các sai số tương đối của các thừa số.

– Nếu có các hằng số trong công thức vật lý xác định phép đo gián tiếp thì hằng số đó phải được lấy về phần thập phân nhỏ hơn 1/10 tổng các sai số xuất hiện trong cùng một công thức tính toán.

– Nếu công thức xác định độ đo gián tiếp tương đối phức tạp và dụng cụ đo trực tiếp có độ chính xác tương đối cao thì có thể bỏ qua sai số của dụng cụ đo.

III. Bài tập vận dụng sai số của phép đo

* Bài 1 trang 44 SGK Vật Lý 10: Dùng đồng hồ bấm giờ có độ chia nhỏ nhất 0,001 s để đo một lần sự rơi tự do của một vật từ điểm A (vA = 0) đến điểm B, kết quả cho ở bảng 7.1.

Tính thời gian rơi trung bình, lỗi ngẫu nhiên, lỗi thiết bị và lỗi thời gian. Phép đo này trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần (n = 3) thì kết quả của phép đo là bao nhiêu?

* Lời giải bài 1 trang 44 SGK Vật Lý 10:

Sai số ngẫu nhiên được xác định như sau:

- Trong đó:

– Sai số thiết bị Δt' thường có thể được lấy bằng một nửa hoặc một phép chia nhỏ nhất. Ở đây, theo giá trị trong bảng, ta thấy phép đo thời gian có sai số dụng cụ với độ chia nhỏ nhất 0,001s → Δt' = 0,001s.

Thời gian trung bình của mùa thu là:

– Ta tính Δti (i = 1,..,7) như sau:

Bằng cách tính toán các giá trị còn lại, chúng tôi nhận được bảng sau:

Một

Đầu tiên

0,398

0,006

0,001

0,399

0,005

0,001

Xem thêm: bảng màu son romand có tốt không

0,408

0,004

0,001

0,410

0,006

0,001

0,406

0,002

0,001

0,405

0,001

0,402

0,002

0,001

Trung bình

0,404

0,004

0,001

⇒ Sai số ngẫu nhiên là:

lỗi nhạc cụ:

⇒ Sai số tuyệt đối của phép đo thời gian:

⇒ Kết quả đo được ghi như sau:

– Phép đo này là phép đo trực tiếp;

– Nếu chỉ đo 3 lần (n=3) thì sai số ngẫu nhiên không tính theo giá trị trung bình mà lấy giá trị lớn nhất Δtmax trong 3 lần đo.

Từ bảng dữ liệu, chúng tôi nhận được:

Sau đó, lỗi thời gian là:

Kết quả đo sẽ được ghi lại như sau:

* Bài 2 trang 44 SGK Vật Lý 10: Dùng thước milimet đo 5 lần khoảng cách s giữa 2 điểm A và B đều cho cùng một giá trị là 798 mm. Tính sai số của phép đo này và viết kết quả đo.

Xem thêm: Cách viết công thức Ete Là gì? Một số thực phẩm quan trọng cần biết

* Lời giải bài 2 trang 44 SGK Vật Lý 10:

– Từ giả thiết bài toán lập bảng giá trị, ta được:

đo thời gian

si (mm)

s' (mm)

Đầu tiên

798