Questo articolo spiega qual è la misurazione. Scoprirai così quali sono le diverse tipologie di misura, esempi di strumenti di misura e quali sono gli errori di misura più comuni.
Cos’è la misurazione?
La misurazione si basa sul confronto di un’unità di misura con l’oggetto o fenomeno di cui si vuole misurare la grandezza fisica. In poche parole, la misurazione è il processo mediante il quale si ottiene il valore di una misurazione.
Ad esempio, quando usiamo il metro, otteniamo quanto è lungo un oggetto. Pertanto, il processo mediante il quale è stata ottenuta la misurazione è il processo di misurazione.
Nella misurazione, uno standard viene confrontato con l’oggetto o il fenomeno da misurare. Seguendo l’esempio, quando misuriamo con il metro, confrontiamo la lunghezza di un corpo con il numero di volte in cui si ripete un centimetro, quindi conosciamo i centimetri che occupa l’oggetto.
Tipi di misurazioni
Una volta vista la definizione di misura, vedremo quali sono le diverse tipologie di misura per comprenderne meglio il significato.
misurazione diretta
La misurazione diretta è un tipo di misurazione in cui una quantità viene misurata direttamente con uno strumento di misura. In altre parole, la misurazione diretta consiste nel confrontare la variabile da misurare con una misurazione standard.
Pertanto, una misurazione diretta è quella ottenuta utilizzando uno strumento progettato per effettuare tale misurazione.
Ad esempio, quando misuriamo la lunghezza di un oggetto con un metro a nastro, stiamo applicando un processo di misurazione diretta. Pertanto, il valore di lunghezza ottenuto sarà una misurazione diretta. Questa misurazione è diretta perché per misurarla è stato utilizzato un dispositivo specifico.
Il vantaggio principale della misura diretta è che il valore misurato si ottiene molto velocemente, è sufficiente utilizzare l’apposito strumento e leggere la misura. Lo svantaggio della misurazione diretta è invece che la precisione della misurazione dipende dalla precisione dello strumento di misura.
misurazione indiretta
La misurazione indiretta è un tipo di misurazione in cui una quantità viene misurata tramite un calcolo. Cioè, la misurazione indiretta non fornisce direttamente il valore della misurazione, ma la misurazione si ottiene eseguendo un calcolo.
Pertanto, una misurazione indiretta è una misurazione ottenuta attraverso un processo di misurazione indiretta, ovvero applicando una formula per effettuare un calcolo.
Ad esempio, l’area di un quadrato non può essere misurata, ma per determinare l’area di un quadrato bisogna prima misurare la lunghezza del suo lato (misurazione diretta), quindi aumentare questa lunghezza a due. Si tratta quindi di una misura indiretta perché richiede un calcolo per conoscerne il valore.
Insomma, nella misurazione indiretta occorre effettuare almeno un calcolo. Pertanto, generalmente nella misurazione indiretta, si determinano prima uno o più valori mediante strumenti e poi si calcola il valore di interesse applicando una formula.
misurazione riproducibile
Una misura ripetibile è una misura che può essere riprodotta nuovamente. Cioè, una misurazione riproducibile è un tipo di misurazione in cui l’esperimento o il processo di misurazione eseguito può essere ripetuto.
Pertanto, una misurazione ripetibile è quella ottenuta attraverso un processo di misurazione ripetibile, il che significa che può essere misurata nuovamente.
Pertanto, la misurazione riproducibile è un tipo di misurazione non distruttiva, perché se il corpo misurato viene distrutto o danneggiato, logicamente non può essere misurato nuovamente o il valore ottenuto da una nuova misurazione non sarà lo stesso.
Ad esempio, se misuriamo la larghezza di un tavolo, otterremo sempre lo stesso risultato non importa quante volte lo misuriamo, quindi è una misura ripetibile.
D’altra parte, se vogliamo misurare il limite di rottura di un materiale, dobbiamo distruggere la parte per determinare lo stress a cui il materiale si rompe. Questo test non è quindi riproducibile con lo stesso pezzo, ma per ripetere la misurazione è necessario ripetere lo stesso procedimento con un altro pezzo. Non è quindi una misura riproducibile.
Va notato che le misurazioni riproducibili sono importanti in fisica affinché altri scienziati possano verificare i risultati ottenuti in un esperimento e continuare l’indagine.
Strumenti di misura
Uno strumento di misura è un dispositivo utilizzato per misurare una grandezza fisica. In altre parole, uno strumento di misura è un dispositivo che permette di ottenere il valore di una misurazione.
Ad esempio, il metro a nastro è uno strumento di misura utilizzato per misurare la lunghezza. Quindi, con un metro a nastro possiamo determinare la dimensione di un oggetto.
Pertanto, il processo effettuato per determinare il valore di una misurazione è chiamato processo di misurazione.
Esempi di strumenti di misura:
- Strumenti di misura di massa : bilancia, bilancia, spettrometro, ecc.
- Strumenti per la misurazione del tempo : orologio, cronometro, calendario, ecc.
- Strumenti di misura della lunghezza : righello, metro a nastro, micrometro, ecc.
- Strumenti per la misura dell’angolo : goniometro, goniometro, sestante, ecc.
- Strumenti per la misurazione della temperatura : termometro, pirometro, telecamera termografica, ecc.
- Strumenti di misura della pressione : barometro, manometro, tubo di Pitot, ecc.
- Strumenti per la misurazione della velocità : tachimetro, contagiri, anemometro, ecc.
- Strumenti di misura elettrici : multimetro, wattmetro, oscilloscopio, ecc.
- Strumenti per la misurazione del volume : pipetta, provetta, matraccio tarato, ecc.
- Altri tipi di strumenti di misura : dinamometro, luxmetro, igrometro, ecc.
errori di misurazione
Un errore di misura (o errore di misura ) è un errore che si verifica quando si misura una quantità. Un errore di misurazione è quindi la differenza tra il valore misurato e il valore reale.
In ingegneria e fisica è comune commettere errori di misurazione durante gli esperimenti. Sebbene vengano prese precauzioni per ridurre al minimo gli errori di misurazione, quando vengono misurate molte osservazioni, è probabile che venga commesso qualche errore di misurazione.
Pertanto, anche se di solito è un compito noioso, dobbiamo fare attenzione nel processo di misurazione di una quantità per ridurre al minimo gli errori di misurazione.
A seconda della natura degli errori di misurazione, questi possono essere classificati nelle seguenti due tipologie:
- Errori di misurazione casuali : un tipo di errore di misurazione di cui non è nota la causa del suo verificarsi. A volte, eseguendo un esperimento nelle stesse condizioni, puoi ottenere un risultato leggermente diverso senza sapere il perché.
- Errori di misurazione sistematici : questo tipo di errore di misurazione rimane costante e, pertanto, la legge o il meccanismo che lo provoca è noto. Poiché l’errore di misurazione ha una causa specifica, la deviazione tra il valore misurato e il valore reale è generalmente la stessa quando vengono eseguiti più esperimenti.
D’altro canto, l’errore di misurazione commesso può essere valutato calcolando la differenza del valore misurato rispetto al valore reale. Si distingue quindi tra errore assoluto ed errore relativo.
- Errore assoluto : questa è la differenza tra il valore misurato e il valore effettivo. Pertanto, per calcolare l’errore assoluto, è sufficiente sottrarre il valore ottenuto dalla misurazione meno il valore effettivo.
- Errore relativo : questa è la differenza relativa tra il valore misurato e il valore effettivo. L’errore relativo equivale quindi all’errore assoluto diviso per il valore effettivo. Di solito è espresso in percentuale
