تشرح هذه المقالة ما هي أخطاء القياس. ستجد معنى خطأ القياس والأنواع المختلفة لأخطاء القياس وأسبابها المحتملة.
ما هو خطأ القياس؟
خطأ القياس (أو خطأ القياس ) هو فشل يحدث عند قياس كمية ما. وبالتالي فإن خطأ القياس هو الفرق بين القيمة المقاسة والقيمة الفعلية.
في الهندسة والفيزياء، من الشائع حدوث أخطاء في القياس أثناء التجارب. على الرغم من أنه يتم اتخاذ هذا الإجراء لتقليل أخطاء القياس المحتملة إلى الحد الأدنى، إلا أنه عند قياس العديد من الملاحظات، فمن المحتمل حدوث أخطاء في القياس.
ولذلك، على الرغم من أنها عادة ما تكون مهمة مملة، إلا أنه يجب علينا توخي الحذر أثناء عملية قياس الكمية لتقليل أخطاء القياس.
أنواع أخطاء القياس
الآن بعد أن عرفنا تعريف خطأ القياس، دعونا نرى ما هي الأنواع المختلفة لأخطاء القياس لفهم المفهوم بشكل أفضل.
اعتماداً على طبيعة أخطاء القياس يمكن تصنيفها إلى النوعين التاليين:
- أخطاء القياس العشوائية : نوع من أخطاء القياس لا يُعرف سبب حدوثه. في بعض الأحيان، عند إجراء تجربة في ظل نفس الظروف، يمكنك الحصول على نتيجة مختلفة قليلاً دون معرفة السبب.
- أخطاء القياس المنهجية : هذا النوع من أخطاء القياس يبقى ثابتاً وبالتالي فإن القانون أو الآلية المسببة له معروفة. وبما أن خطأ القياس له سبب محدد، فإن الانحراف بين القيمة المقاسة والقيمة الفعلية يكون هو نفسه بشكل عام عند إجراء تجارب متعددة.
ومن ناحية أخرى، يمكن تقييم خطأ القياس المرتكب من خلال حساب الفرق بين القيمة المقاسة والقيمة الفعلية. وهكذا يتم التمييز بين الخطأ المطلق والخطأ النسبي.
- الخطأ المطلق : هذا هو الفرق بين القيمة المقاسة والقيمة الفعلية. ولذلك، لحساب الخطأ المطلق، ما عليك سوى طرح القيمة التي تم الحصول عليها من القياس مطروحًا منها القيمة الفعلية.
- الخطأ النسبي : هذا هو الفرق النسبي بين القيمة المقاسة والقيمة الفعلية. وبالتالي فإن الخطأ النسبي يعادل الخطأ المطلق مقسومًا على القيمة الفعلية. وعادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية
أسباب أخطاء القياس
هناك عدة أسباب تؤدي إلى حدوث أخطاء في القياس، منها:
- أخطاء القياس بسبب أداة القياس : يمكن أن يكون خطأ القياس ناتجًا عن عيب في التصميم أو التصنيع في أداة القياس. وبالمثل، فإن تآكل الجهاز أثناء إجراء العديد من القياسات يمكن أن يؤثر على عملية القياس.
- أخطاء القياس بسبب المشغل : من المهم التعامل مع أداة القياس بشكل صحيح لتجنب ارتكاب الأخطاء. وبالتالي، يمكن للمشغل أن يرتكب أخطاء في القياس عند قراءة القيمة المقاسة، أو أخطاء بسبب الوضع غير الصحيح لجهاز القياس أو حتى أخطاء بسبب التعب.
- أخطاء القياس بسبب العوامل البيئية : يجب أيضًا مراعاة الظروف البيئية عند إجراء التجربة. لذا، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فإن الأجسام المعدنية تتوسع أو تنكمش على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر الغبار والرطوبة والضغط، من بين عوامل أخرى، على عملية القياس.
- أخطاء القياس بسبب التفاوتات الهندسية للجزء : في وقت القياس، قد يتعرض الجزء لقوة كبيرة جدًا، مما يسبب التشوه.
أمثلة على أخطاء القياس
وأخيرًا، سننظر في عدة أمثلة لأخطاء القياس لفهم خطأ القياس بشكل أفضل.
- من الشائع حدوث أخطاء في القياس على القطع الصغيرة لأنها تتشوه بسهولة. على سبيل المثال، إذا ضغطت بشدة على جزء باستخدام ميكرومتر ، فسوف يتشوه وسيكون البعد المقاس أصغر مما هو عليه بالفعل.
- مثال آخر على خطأ القياس الشائع هو الذي يحدث بسبب مشاكل بصرية. إذا كان لدى المشغل مشاكل في الرؤية، فسوف يقرأ قيمة غير صحيحة على الجهاز، وبالتالي سيحدث خطأ في القياس الذي تم إجراؤه.
- إذا تم قياس أطوال أبعاد معينة في الشمس، فمن المحتمل أن تتمدد المادة قليلاً، وبالتالي سنحصل على قياسات أكبر مما هي عليه بالفعل.
- يجب أولاً معايرة بعض أدوات القياس قبل البدء في القياس. لذلك، إذا لم تتم معايرة الجهاز مسبقًا، فسوف يقدم قيمة قياس غير صحيحة.
- عند إجراء قياسات متعددة على التوالي، قد يحدث خطأ في القياس بسبب التعب. على الرغم من أن عملية القياس عادة ما تكون رتيبة، إلا أنه يجب عليك الانتباه إليها وأخذ قسط من الراحة إذا لزم الأمر.