Giải bài 7 vật lí 10: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

1 Đánh giá

Khi tiến hành một phép đo, ta thường phải tiến hành nhiều lần, vì sao lại như thế? Các bạn cùng tìm hiểu với KhoaHoc qua bài Sai số của phép đo các đại lượng vật lí nhé!

A. Lý thuyết

I. Phép đo các đại lượng vật lí

Phép đo đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.

Có hai loại phép đo:

Phép đo trực tiếp: Phép đo thông qua dụng cụ đo.
Phép đo gián tiếp: Phép đo thông qua các đại lượng khác.

7 đơn vị đo cơ bản trong hệ SI (système International) là:

Đơn vị độ dài: mét (m).
Đơn vị thời gian: giây (s).
Đơn vị khối lượng: kilogam (kg).
Đơn vị nhiệt độ: kenvin (K).
Đơn vị cường độ dòng điện: ampe (A).
Đơn vị cường độ sáng: candela (Cd).
Đơn vị lượng chất: mol (mol).

II. Sai số của phép đo

1. Sai số hệ thống

Là sai số do đặc điểm cấu tạo của dụng cụ đo gây ra.

2. Sai số ngẫu nhiên

Là sai số không có nguyên nhân rõ ràng như do người làm thí nghiệm, điều kiện làm thí nghiệm,...

3. Giá trị trung bình

Để khắc phục sai số, ta có thể thực hiện phép đo nhiều lần, kết quả của phép đo sẽ là giá trị trung bình của các phép đo.

Giá trị trung bình được tính theo công thức: $\overline{A} = \frac{A_{1} + A_{2} + ... + A_{n}}{n}$

Trong đó, $\overline{A}$ là giá trị trung bình;

A₁, A₂, ..., A_n: là kết quả đo của n phép đo.

4. Cách xác định sai số

Sai số tuyệt đối: Là trị tuyệt đối giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi lần đo.

$\triangle A_{i} = \left | \overline{A} - A_{i} \right |$ .

Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo: $\triangle \overline{A} = \frac{\triangle A_{1} + \triangle A_{2} + ...+ \triangle A_{n}}{n}$

$\triangle \overline{A}$ : Sai số ngẫu nhiên.

Nếu số lần đo nhỏ hơn 5, thì sai số ngẫu nhiên sẽ là giá trị lớn nhất trong các sai số tuyệt đối.

$\triangle A_{i}$ có thể dương hoặc âm.

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

$\triangle A = \triangle \overline{A} + \triangle A{}'$ .

$\triangle A{}'$ : là sai số dụng cụ, được xác định bẳng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất của dụng cụ đó.

5. Cách viết kết quả đo.

Kết quả đo được sẽ nằm trong một khoảng giá trị, ta viết kết quả đo như sau:

A = $\overline{A} \pm \triangle A$ .

Quy ước:

Sai số tuyệt đối của phép đo được lấy đến một hoặc tối đa là hai chữ số có nghĩa.

Giá trị trung bình được viết đến bậc thập phân ứng với chữ số có nghĩa của sai số trung bình.

6. Sai số tỉ đối

Là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng cần đo:

$\delta A = \frac{\triangle A}{\overline{A}}.100 %$ .

7. Sai số của phép đo gián tiếp

Quy ước:

Sai số của một tổng hay một hiện thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.

Sai số tỉ đối của một tích hay một thương thì bằng tổng các sai số tỉ đối của các thừa số.

Hằng số phải được lấy gần đúng đến số lẻ thập phân sao cho sai số tỉ đối do phép lấy gần đúng gây ra có thể bỏ qua, nghĩa là nhỏ hơn 1/10 tổng các sai số tỉ đối có mặt trong công thức.

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Dùng một đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất 0,001 s để đo n lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A (v_A = 0) đến điểm B, kết quả cho trong bảng.

n	t (s)
1	0,398
2	0,399
3	0,408
4	0,410
5	0,406
6	0,405
7	0,402
Trung bình

1. Hãy tính thời gian rơi trung bình, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời gian. Phép đo này là trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần (n = 3) thì kết quả đo bằng bao nhiêu?

2. Dùng một thước milimet đo 5 lần khoảng cách giữa hai điểm A, B đều cho một giá trị như nhau bằng 798 mm. Tính sai số của phép đo này và kết quả đo.

3. Cho công thức tính vận tốc tại B:

v = (2s)/t và gia tốc rơi tự do g = (2s)/t².

Dựa vào kết quả đo ở trên và các quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính v, g, $\triangle v, \triangle g, \delta v, \delta g$ và viết kết quả cuối cùng.

=> Xem hướng dẫn giải

12 lượt xem

Cập nhật: 07/09/2021

Xem thêm bài viết khác

Xem thêm Giải Vật Lý 10