Справедливость законов природы

Всякий закон, устанавливающий количественную связь между физическими величинами, выводится в результате опыта, основой которого служат измерения.

Поэтому он может считаться верным лишь с той степенью точности, с какой выполнены измерения, положенные в его основу.

Типы ошибок

Причины ошибок

Примеры систематических ошибок

Взвешивание на чашечных весах с помощью неточных гирь: например, гиря 1 кг весит на 1 г меньше вес тела будет завышенным на 1 г и верное значение можно получить вычитанием 1 г из полученного значения.

Взвешивание на чашечных весах с учетом закона Архимеда: после взвешивания нужно внести соответствующие поправки на «потерю веса» измеряемого тела и гирь.

Вывод: если этого не делать, то результат взвешивания будет отягчен систематической ошибкой.

Возможности устранения систематических ошибок

Во втором примере поправку на потерю веса тела и гирь в воздухе можно вычислить.

В первом примере поправка на вес гири чаще всего неизвестна.

Выход: 1) произвести ряд взвешиваний с использованием различных наборов гирь;

2) Найти среднее арифметическое этих значений (при этом положительные и отрицательные ошибки частично компенсируют друг друга!)

Учет случайных ошибок

Случайные ошибки отличаются друг от друга в отдельных измерениях

Эти значения имеют случайную, не известную нам величину.

Выход: правила определения таких случайных ошибок изучаются в теории ошибок – математической дисциплине, основанной на законах теории вероятностей

Устранение промахов

Внимательность экспериментатора.

Аккуратность и тщательность в работе.

Аккуратность и тщательность в записях результатов.

Иногда промах выявляется при повторении измерения в несколько отличных условиях (например, перейдя на другой участок шкалы прибора).

К устранению промахов

Инструментальные погрешности

Опр. Инструментальными (приборными) погрешностями средств измерений называются такие, которые принадлежат данному средству измерений, могут быть определены при его испытаниях и занесены в его паспорт.

Примеры. Равноплечие весов не может быть идеальным, и устранить неравенство плеч полностью невозможно. Гири обладают тем или иным объемом в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

Причины. Инструментальные погрешности могут возникать вследствие несовершенства или неправильной технологии изготовления приборов (например, погрешность градуировки).