Вимірювальні прилади. Ціна поділки

Приступаючи до вимірювань, необхідно, перш за все, підібрати прилади з урахуванням їх меж вимірювань.

Межі вимірювання – це мінімальне (нижня межа) і максимальне (верхня межа) значення шкали приладу.

Найчастіше межа вимірювання одна, але може бути дві. Наприклад, лінійка має одну межу (верхню). Вона дорівнює 25 см. У термометра дві межі:

    Верхня межа вимірювання температури дорівнює +50°С; Нижня межа вимірювання – -40°С.

Уявимо три лінійки з однаковими верхніми межами (25 см). Припустимо, що вони вимірюють довжину з різною точністю. Найбільш точні результати вимірювань дає лінійка 1, менш точні – лінійка 3. Що ж таке точність вимірювань і від чого вона залежить? Для відповіді на ці питання розглянемо спочатку ціну поділки шкали приладу.

Ціна поділки – це значення найменшої поділки шкали приладу.

Щоб визначити ціну поділки шкали, необхідно:

Вибрати два сусідніх значення, наприклад 3 см і 4 см, на шкалі лінійки; підрахувати число поділок (Не штрихів!) між цими значеннями; на лінійці 1 число поділок між значеннями 3 см і 4 см дорівнює 10; відняти з більшого значення менше (4 см – 3 см = 1 см) і отриманий результат розділити на число поділок.

Отримане значення і буде ціною поділки шкали приладу. Позначимо її буквою С.

Для лінійки 1:

    C1 = 1 см: 10 ділень= 0,1 см/ділень

Для лінійки 2:

    C2 = 1 см: 5 ділень = 0,2 см/ділень

Для лінійки 3:

    C3 = 1 см: 2 ділення = 0,5 см/ділень

Точно так само можна визначити і ціну поділки шкали мензурок 1 і 2. Ціна поділки шкали мензурки 1.

Виміряємо один і той же обсяг мензуркою 1 і мензуркою 2. Виходячи зі свідчень шкали об’єм води в мензурці 1:

    V = 35 мл.

Зі свідчень шкали мензурки 2:

    V = 37 мл.

Зрозуміло, що точніше виміряно обсяг води мензуркою 2, ціна ділення якої менше (1 мл/ділень <5 мл/ділень). Значить, чим менше ціна розподілу шкали, тим точніше можна вимірювати даним приладом. У цьому випадку говорять: мензуркою 1 ми виміряли об’єм з точністю до 5 мл (порівняйте з ціною поділки шкали С1 = 5 мл/ділень), мензуркою 2 – з точністю до 1 мл (порівняйте з ціною поділки С2 = 1 мл/ділень).

Отже, будь-яким приладом, що має шкалу, виміряти фізичну величину можна з точністю, яка не перевищує ціни поділки шкали.

Лінійкою 1 можна виміряти довжину з точністю до 1 мм. Точність вимірювання довжини лінійками 2 і 3 визначте самостійно.

Подумайте і дайте відповідь
    Що називають ціною поділки? Як визначити ціну поділки шкали приладу? Від чого залежить точність вимірювання даним приладом? Визначте показання шкали кожного з приладів. З якою точністю вимірюють фізичні величини даними приладами? Визначте верхню і нижню межі вимірювання даними приладами. Чи можна даний термометр використовувати для вимірювання температури зовнішнього повітря взимку на Північному полюсі? Чому?
Цікаво знати!

В історії науки є чимало випадків, коли підвищення точності вимірювань давало поштовх до нових відкриттів. Так, оцінити відстані до зірок і створити точні каталоги їх положення астрономи змогли завдяки підвищенню точності вимірювання положення яскравих зірок на небі.

Більш точні вимірювання щільності азоту, виділеного з повітря, дозволили в 1894 р. відкрити новий інертний газ – аргон. Підвищення точності вимірювань щільності води привело до відкриття в 1932 р. важкого ізотопу водню – дейтерію. Пізніше дейтерій став одним зі складових ядерного Пального.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.50 out of 5)

Вимірювальні прилади. Ціна поділки