本文解释了测量是什么。因此,您将了解不同类型的测量、测量仪器的示例以及最常见的测量误差是什么。
什么是测量?
测量基于测量单位与要测量其物理量的物体或现象的比较。简单地说,测量就是获得测量值的过程。
例如,当我们使用卷尺时,我们可以得到物体的长度。因此,获得测量结果的过程就是测量过程。
在测量中,将标准与待测量的物体或现象进行比较。举例来说,当我们用卷尺测量时,我们将物体的长度与一厘米的重复次数进行比较,从而知道该物体所占的厘米数。
测量类型
一旦我们了解了测量的定义,我们就会了解不同类型的测量是什么,以便更好地理解其含义。
直接测量
直接测量是用测量仪器直接测量数量的测量类型。换句话说,直接测量包括将要测量的变量与标准测量进行比较。
因此,直接测量是使用设计用于进行测量的工具获得的。
例如,当我们用卷尺测量物体的长度时,我们正在应用直接测量过程。因此,获得的长度值将是直接测量值。这种测量是直接的,因为使用了特定的设备来测量它。
直接测量的主要优点是非常快速地获得测量值,只需使用适当的仪器并读取测量值即可。另一方面,直接测量的缺点是测量的精度取决于测量仪器的精度。
间接测量
间接测量是一种通过计算来测量数量的测量类型。也就是说,间接测量并不直接提供测量值,而是通过进行计算来获得测量值。
因此,间接测量是通过间接测量过程,即应用公式进行计算而获得的测量结果。
例如,正方形的面积无法测量,但要确定正方形的面积,必须首先测量其边长(直接测量),然后将该长度增加到二。因此,它是一种间接测量,因为它需要计算才能知道其值。
总之,在间接测量中,至少必须进行一项计算。因此,一般在间接计量中,首先通过仪器测定一个或多个值,然后应用公式计算利息值。
可重复测量
可重复的测量是指可以再次再现的测量。也就是说,可再现测量是一种可以重复执行的实验或测量过程的测量类型。
因此,可重复测量是通过可重复测量过程获得的测量,意味着可以再次测量。
因此,可重复测量是一种非破坏性测量,因为如果被测体被破坏或损坏,从逻辑上讲就不能再次测量,或者从新测量中获得的值将不一样。
例如,如果我们测量桌子的宽度,无论测量多少次,都会得到相同的结果,因此这是一个可重复的测量。
另一方面,如果我们想要测量材料的断裂极限,我们必须破坏零件以确定材料断裂时的应力。因此,该测试无法使用同一部件重复,但要重复测量,您必须使用另一个部件重复相同的过程。因此,它不是一个可重复的测量。
应该指出的是,可重复的测量在物理学中很重要,以便其他科学家可以验证实验中获得的结果并继续研究。
测量仪器
测量仪器是用来测量物理量的装置。换句话说,测量仪器是一种可以获取测量值的设备。
例如,卷尺是一种用于测量长度的测量仪器。因此,通过卷尺我们可以确定物体的大小。
因此,为确定测量值而执行的过程称为测量过程。
测量仪器示例:
- 质量测量仪器:天平、天平、光谱仪等。
- 测量时间的仪器:时钟、秒表、日历等。
- 长度测量仪器:直尺、卷尺、千分尺等。
- 角度测量仪器:量角器、测角器、六分仪等。
- 温度测量仪器:温度计、高温计、热像仪等。
- 压力测量仪表:气压计、压力计、皮托管等。
- 测速仪表:车速表、转速表、风速表等。
- 电气测量仪器:万用表、瓦特表、示波器等。
- 体积测量仪器:移液管、试管、容量瓶等。
- 其他类型测量仪器:测力计、照度计、湿度计等。
测量误差
测量误差(或测量误差)是测量某个量时发生的误差。因此,测量误差是测量值与实际值之间的差异。
在工程和物理学中,实验过程中出现测量误差是很常见的。尽管采取了预防措施来尽量减少测量误差,但当测量许多观测值时,很可能会出现一些测量误差。
因此,尽管这通常是一项枯燥的任务,但我们在测量数量的过程中必须小心谨慎,以尽量减少测量误差。
根据测量误差的性质,可将其分为以下两类:
- 随机测量误差:一种测量误差,其发生原因未知。有时,在相同条件下进行实验时,您可能会得到略有不同的结果,但不知道为什么。
- 系统测量误差:这种类型的测量误差保持恒定,因此导致它的规律或机制是已知的。由于测量误差有特定的原因,所以在进行多次实验时,测量值与实际值的偏差一般是相同的。
另一方面,可以通过计算测量值与实际值的差异来评估所发生的测量误差。因此,绝对误差和相对误差之间存在区别。
- 绝对误差:这是测量值与实际值之间的差异。因此,要计算绝对误差,只需将测量所得值减去实际值即可。
- 相对误差:测量值与实际值之间的相对差异。因此,相对误差等于绝对误差除以实际值。通常以百分比表示