In diesem Artikel wird erklärt, was die Messung ist. So erfahren Sie, welche verschiedenen Messarten es gibt, Beispiele für Messgeräte und was die häufigsten Messfehler sind.
Was ist Messung?
Die Messung basiert auf dem Vergleich einer Maßeinheit mit dem Objekt oder Phänomen, dessen physikalische Größe gemessen werden soll. Einfach ausgedrückt ist Messung der Prozess, durch den der Wert einer Messung ermittelt wird.
Wenn wir zum Beispiel das Maßband verwenden, erfahren wir, wie lang ein Gegenstand ist. Daher ist der Prozess, durch den die Messung durchgeführt wurde, der Messprozess.
Bei der Messung wird ein Standard mit dem zu messenden Objekt oder Phänomen verglichen. Wenn wir dem Beispiel folgen und mit dem Maßband messen, vergleichen wir die Länge eines Körpers mit der Anzahl der Wiederholungen eines Zentimeters und kennen so die Zentimeter, die das Objekt einnimmt.
Arten von Messungen
Sobald wir die Definition der Messung kennengelernt haben, werden wir uns mit den verschiedenen Arten der Messung befassen, um ihre Bedeutung besser zu verstehen.
direkte Messung
Unter Direktmessung versteht man eine Messart, bei der eine Größe direkt mit einem Messgerät gemessen wird. Mit anderen Worten besteht die direkte Messung darin, die zu messende Variable mit einer Standardmessung zu vergleichen.
Daher ist eine direkte Messung eine Messung, die mit einem Werkzeug durchgeführt wird, das für diese Messung entwickelt wurde.
Wenn wir beispielsweise die Länge eines Objekts mit einem Maßband messen, wenden wir ein direktes Messverfahren an. Somit handelt es sich bei dem erhaltenen Längenwert um eine direkte Messung. Diese Messung ist direkt, da zur Messung ein bestimmtes Gerät verwendet wurde.
Der Hauptvorteil der Direktmessung besteht darin, dass der Messwert sehr schnell ermittelt wird. Verwenden Sie einfach das entsprechende Instrument und lesen Sie den Messwert ab. Andererseits besteht der Nachteil der direkten Messung darin, dass die Genauigkeit der Messung von der Genauigkeit des Messgeräts abhängt.
indirekte Messung
Bei der indirekten Messung handelt es sich um eine Messart, bei der eine Menge durch eine Berechnung gemessen wird. Das heißt, die indirekte Messung liefert den Messwert nicht direkt, sondern der Messwert wird durch eine Berechnung ermittelt.
Daher handelt es sich bei einer indirekten Messung um eine Messung, die durch einen indirekten Messvorgang, d. h. durch Anwendung einer Formel zur Durchführung einer Berechnung, ermittelt wird.
Beispielsweise kann die Fläche eines Quadrats nicht gemessen werden, aber um die Fläche eines Quadrats zu bestimmen, muss man zunächst die Länge seiner Seite messen (direkte Messung) und diese Länge dann auf zwei erhöhen. Es handelt sich daher um ein indirektes Maß, da eine Berechnung erforderlich ist, um seinen Wert zu ermitteln.
Kurz gesagt: Bei der indirekten Messung muss mindestens eine Berechnung durchgeführt werden. So werden bei der indirekten Messung im Allgemeinen zunächst ein oder mehrere Werte mithilfe von Instrumenten ermittelt und anschließend der interessierende Wert durch Anwendung einer Formel berechnet.
reproduzierbare Messung
Eine wiederholbare Messung ist eine Messung, die erneut reproduziert werden kann. Das heißt, eine reproduzierbare Messung ist eine Art von Messung, bei der das durchgeführte Experiment oder der durchgeführte Messvorgang wiederholt werden kann.
Eine wiederholbare Messung ist also eine Messung, die durch einen wiederholbaren Messvorgang erzielt wurde, was bedeutet, dass sie erneut gemessen werden kann.
Daher handelt es sich bei der reproduzierbaren Messung um eine Art zerstörungsfreie Messung, denn wenn der gemessene Körper zerstört oder beschädigt wird, kann er logischerweise nicht erneut gemessen werden oder der bei einer erneuten Messung erhaltene Wert ist nicht derselbe.
Wenn wir beispielsweise die Breite eines Tisches messen, erhalten wir immer das gleiche Ergebnis, egal wie oft wir es messen, es handelt sich also um eine wiederholbare Messung.
Wenn wir andererseits die Bruchgrenze eines Materials messen wollen, müssen wir das Teil zerstören, um die Spannung zu bestimmen, bei der das Material bricht. Dieser Test ist daher nicht mit demselben Teil reproduzierbar. Um die Messung zu wiederholen, müssen Sie den gleichen Vorgang jedoch mit einem anderen Teil wiederholen. Es handelt sich also nicht um eine reproduzierbare Messung.
Es ist zu beachten, dass reproduzierbare Messungen in der Physik wichtig sind, damit andere Wissenschaftler die in einem Experiment erzielten Ergebnisse überprüfen und die Untersuchung fortsetzen können.
Messgeräte
Ein Messgerät ist ein Gerät zur Messung einer physikalischen Größe. Mit anderen Worten, ein Messgerät ist ein Gerät, mit dem Sie den Wert einer Messung ermitteln können.
Ein Maßband ist beispielsweise ein Messgerät zur Längenmessung. Mit einem Maßband können wir also die Größe eines Objekts bestimmen.
Daher wird der Vorgang, der zur Bestimmung des Werts einer Messung durchgeführt wird, als Messvorgang bezeichnet.
Beispiele für Messgeräte:
- Massenmessgeräte : Waage, Waage, Spektrometer usw.
- Instrumente zur Zeitmessung : Uhr, Stoppuhr, Kalender usw.
- Längenmessgeräte : Lineal, Maßband, Mikrometer usw.
- Winkelmessgeräte : Winkelmesser, Goniometer, Sextant usw.
- Temperaturmessgeräte : Thermometer, Pyrometer, Thermografiekamera usw.
- Druckmessgeräte : Barometer, Manometer, Staurohr usw.
- Geschwindigkeitsmessgeräte : Tachometer, Drehzahlmesser, Windmesser usw.
- Elektrische Messgeräte : Multimeter, Wattmeter, Oszilloskop usw.
- Volumenmessgeräte : Pipette, Reagenzglas, Messkolben usw.
- Andere Arten von Messgeräten : Dynamometer, Luxmeter, Hygrometer usw.
Messfehler
Ein Messfehler (oder Messfehler ) ist ein Fehler, der beim Messen einer Größe auftritt. Ein Messfehler ist also die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert.
Im Ingenieurwesen und in der Physik kommt es häufig zu Messfehlern bei Experimenten. Obwohl Vorkehrungen getroffen werden, um Messfehler zu minimieren, ist es bei der Messung vieler Beobachtungen wahrscheinlich, dass einige Messfehler gemacht werden.
Daher müssen wir beim Messen einer Größe vorsichtig sein, um Messfehler zu minimieren, auch wenn es normalerweise eine langweilige Aufgabe ist.
Abhängig von der Art der Messfehler können diese in die folgenden zwei Typen eingeteilt werden:
- Zufällige Messfehler : Eine Art Messfehler, bei dem die Ursache seines Auftretens nicht bekannt ist. Wenn man ein Experiment unter den gleichen Bedingungen durchführt, kann es manchmal vorkommen, dass man ein etwas anderes Ergebnis erhält, ohne zu wissen, warum.
- Systematische Messfehler : Diese Art von Messfehlern bleibt konstant und daher ist das Gesetz oder der Mechanismus, der sie verursacht, bekannt. Da der Messfehler eine bestimmte Ursache hat, ist die Abweichung zwischen Messwert und tatsächlichem Wert bei der Durchführung mehrerer Experimente im Allgemeinen gleich.
Andererseits kann der begangene Messfehler durch die Berechnung der Differenz des Messwerts zum tatsächlichen Wert abgeschätzt werden. Man unterscheidet also zwischen absolutem Fehler und relativem Fehler.
- Absoluter Fehler : Dies ist die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert. Um den absoluten Fehler zu berechnen, subtrahieren Sie daher einfach den aus der Messung erhaltenen Wert vom tatsächlichen Wert.
- Relativer Fehler : Dies ist die relative Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem tatsächlichen Wert. Der relative Fehler entspricht daher dem absoluten Fehler dividiert durch den tatsächlichen Wert. Sie wird üblicherweise in Prozent ausgedrückt
