Мера

В этой статье объясняется, что такое измерение. Так вы узнаете, какие бывают виды измерений, примеры измерительных инструментов и каковы наиболее распространенные ошибки измерений.

Что такое измерение?

Измерение основано на сравнении единицы измерения с объектом или явлением, физическая величина которого подлежит измерению. Проще говоря, измерение — это процесс, посредством которого получается значение измерения.

Например, когда мы используем рулетку, мы определяем длину объекта. Следовательно, процесс, посредством которого было получено измерение, является процессом измерения.

При измерении эталон сравнивается с измеряемым объектом или явлением. Следуя примеру, когда мы измеряем рулеткой, мы сравниваем длину тела с количеством повторений сантиметра, таким образом, мы знаем сантиметры, которые занимает объект.

Виды измерений

После того, как мы увидели определение измерения, мы увидим, что представляют собой различные типы измерения, чтобы лучше понять его значение.

прямое измерение

Прямое измерение — это вид измерения, при котором величина измеряется непосредственно с помощью измерительного прибора. Другими словами, прямое измерение состоит из сравнения измеряемой переменной со стандартным измерением.

Таким образом, прямое измерение — это измерение, полученное с использованием инструмента, предназначенного для выполнения этого измерения.

Например, когда мы измеряем длину объекта рулеткой, мы применяем процесс прямого измерения. Таким образом, полученное значение длины будет прямым измерением. Это измерение является прямым, поскольку для его измерения использовалось специальное устройство.

Основное преимущество прямого измерения заключается в том, что измеренное значение получается очень быстро: просто используйте соответствующий прибор и считайте результат измерения. С другой стороны, недостатком прямого измерения является то, что точность измерения зависит от точности средства измерения.

косвенное измерение

Косвенное измерение — это тип измерения, при котором величина измеряется посредством расчета. То есть косвенное измерение не дает непосредственно измеренного значения, а, скорее, измерение получается путем выполнения расчета.

Таким образом, косвенное измерение — это измерение, полученное в процессе косвенного измерения, то есть путем применения формулы для расчета.

Например, площадь квадрата измерить невозможно, но для определения площади квадрата надо сначала измерить длину его стороны (прямое измерение), затем увеличить эту длину до двух. Следовательно, это косвенная мера, поскольку для определения ее значения требуется расчет.

Короче говоря, при косвенном измерении необходимо провести хотя бы один расчет. Таким образом, как правило, при косвенном измерении одно или несколько значений сначала определяются с помощью инструментов, а затем процентная стоимость рассчитывается с применением формулы.

воспроизводимое измерение

Повторяемое измерение — это измерение, которое можно воспроизвести снова. То есть воспроизводимое измерение — это тип измерения, при котором выполненный эксперимент или процесс измерения можно повторить.

Таким образом, повторяемое измерение — это измерение, полученное в процессе повторяемого измерения, то есть его можно измерить снова.

Следовательно, воспроизводимое измерение является разновидностью неразрушающего измерения, поскольку если измеряемое тело будет разрушено или повреждено, его логически невозможно измерить снова или значение, полученное в результате нового измерения, не будет прежним.

Например, если мы измерим ширину стола, мы всегда получим один и тот же результат, независимо от того, сколько раз мы его измеряем, поэтому это измерение повторяемое.

С другой стороны, если мы хотим измерить предел разрушения материала, мы должны разрушить деталь, чтобы определить напряжение, при котором материал разрушается. Таким образом, этот тест невозможно воспроизвести с одной и той же деталью, но для повторения измерения необходимо повторить тот же процесс с другой деталью. Следовательно, это невоспроизводимое измерение.

Следует отметить, что в физике важны воспроизводимые измерения, чтобы другие учёные могли проверить полученные в эксперименте результаты и продолжить исследования.

Измерительные приборы

Измерительный прибор – это прибор, используемый для измерения физической величины. Другими словами, измерительный прибор – это устройство, позволяющее получить значение измерения.

Например, рулетка — это измерительный инструмент, используемый для измерения длины. Итак, с помощью рулетки мы можем определить размер предмета.

Таким образом, процесс, осуществляемый для определения значения измерения, называется процессом измерения.

Примеры средств измерений:

• Массоизмерительные приборы : весы, весы, спектрометр и т.д.
• Приборы для измерения времени : часы, секундомер, календарь и т.д.
• Приборы для измерения длины : линейка, рулетка, микрометр и т. д.
• Угловые измерительные приборы : транспортир, угломер, секстант и др.
• Приборы для измерения температуры : термометр, пирометр, термографическая камера и т. д.
• Приборы для измерения давления : барометр, манометр, трубка Пито и т. д.
• Приборы для измерения скорости : спидометр, тахометр, анемометр и т.д.
• Электроизмерительные приборы : мультиметр, ваттметр, осциллограф и др.
• Приборы для измерения объема : пипетка, пробирка, мерная колба и т. д.
• Другие виды измерительных приборов : динамометр, люксметр, гигрометр и т. д.

погрешности измерения

Ошибка измерения (или ошибка измерения ) — это ошибка, возникающая при измерении величины. Таким образом, погрешность измерения представляет собой разницу между измеренным значением и фактическим значением.

В технике и физике во время экспериментов часто допускают ошибки измерений. Несмотря на то, что принимаются меры предосторожности для минимизации ошибки измерения, при проведении большого количества наблюдений вполне вероятно, что будет допущена некоторая ошибка измерения.

Поэтому, хотя обычно это скучная задача, мы должны быть осторожны в процессе измерения величины, чтобы минимизировать ошибки измерения.

В зависимости от характера погрешностей измерений их можно разделить на два типа:

• Случайные ошибки измерения : тип ошибки измерения, причина которой неизвестна. Иногда, проводя эксперимент в одних и тех же условиях, можно получить несколько иной результат, не зная почему.
• Систематические ошибки измерения . Этот тип ошибки измерения остается постоянным, и, следовательно, известен закон или механизм, который ее вызывает. Поскольку ошибка измерения имеет конкретную причину, отклонение между измеренным значением и фактическим значением обычно одинаково при проведении нескольких экспериментов.

С другой стороны, допущенную ошибку измерения можно оценить путем расчета разницы измеренного значения по сравнению с фактическим значением. Таким образом, различают абсолютную ошибку и относительную ошибку.

• Абсолютная ошибка : это разница между измеренным значением и фактическим значением. Поэтому, чтобы вычислить абсолютную погрешность, просто вычтите полученное в результате измерения значение минус фактическое значение.



• Относительная погрешность : это относительная разница между измеренным значением и фактическим значением. Таким образом, относительная ошибка эквивалентна абсолютной ошибке, деленной на фактическое значение. Обычно выражается в процентах