Bu makalede ölçümün ne olduğu açıklanmaktadır. Böylece farklı ölçüm türlerinin neler olduğunu, ölçüm cihazı örneklerini ve en yaygın ölçüm hatalarının neler olduğunu öğreneceksiniz.
Ölçüm nedir?
Ölçme, bir ölçü biriminin, fiziksel büyüklüğü ölçülecek nesne veya olayla karşılaştırılmasına dayanır. Basitçe söylemek gerekirse ölçüm, bir ölçümün değerinin elde edildiği süreçtir.
Örneğin şerit metre kullandığımızda bir nesnenin ne kadar uzun olduğunu anlarız. Dolayısıyla ölçümün elde edildiği süreç, ölçüm sürecidir.
Ölçmede bir standart, ölçülecek nesne veya olayla karşılaştırılır. Örneği takip edersek, şerit metreyle ölçüm yaptığımızda, bir cismin uzunluğunu santimetrenin kaç kez tekrarlandığıyla karşılaştırırız, böylece nesnenin kapladığı santimetreyi biliriz.
Ölçüm türleri
Ölçümün tanımını gördükten sonra, anlamını daha iyi anlamak için farklı ölçüm türlerinin neler olduğunu göreceğiz.
doğrudan ölçüm
Doğrudan ölçüm, bir miktarın doğrudan bir ölçü aletiyle ölçüldüğü bir ölçüm türüdür. Başka bir deyişle doğrudan ölçüm, ölçülecek değişkenin standart bir ölçümle karşılaştırılmasından oluşur.
Bu nedenle doğrudan ölçüm, bu ölçümü yapmak için tasarlanmış bir araç kullanılarak elde edilen ölçümdür.
Örneğin bir cismin uzunluğunu mezura ile ölçtüğümüzde doğrudan ölçüm işlemi uyguluyoruz. Böylece elde edilen uzunluk değeri doğrudan bir ölçüm olacaktır. Bu ölçüm doğrudandır çünkü ölçmek için özel bir cihaz kullanılmıştır.
Doğrudan ölçümün temel avantajı, ölçülen değerin çok hızlı bir şekilde elde edilmesidir; sadece uygun aleti kullanın ve ölçümü okuyun. Öte yandan doğrudan ölçümün dezavantajı ise ölçümün doğruluğunun, ölçüm cihazının doğruluğuna bağlı olmasıdır.
dolaylı ölçüm
Dolaylı ölçüm, bir miktarın hesaplama yoluyla ölçüldüğü bir ölçüm türüdür. Yani dolaylı ölçüm doğrudan ölçüm değerini sağlamaz, bir hesaplama yapılarak ölçüm elde edilir.
Dolayısıyla dolaylı ölçüm, dolaylı ölçüm süreciyle, yani hesaplama yapmak için bir formülün uygulanmasıyla elde edilen ölçümdür.
Örneğin, bir karenin alanı ölçülemez, ancak bir karenin alanını belirlemek için önce kenar uzunluğunu ölçmek (doğrudan ölçüm), ardından bu uzunluğu ikiye çıkarmak gerekir. Bu nedenle dolaylı bir ölçümdür çünkü değerinin bilinmesi için bir hesaplama yapılması gerekir.
Kısaca dolaylı ölçümde en az bir hesaplamanın yapılması gerekmektedir. Böylece, genellikle dolaylı ölçümde, önce aletler yardımıyla bir veya daha fazla değer belirlenir ve daha sonra bir formül uygulanarak ilgilenilen değer hesaplanır.
tekrarlanabilir ölçüm
Tekrarlanabilir ölçüm, tekrar üretilebilen ölçümdür. Yani tekrarlanabilir ölçüm, yapılan deneyin veya ölçüm işleminin tekrarlanabildiği ölçüm türüdür.
Yani tekrarlanabilir bir ölçüm, tekrarlanabilir bir ölçüm süreci yoluyla elde edilen, yani tekrar ölçülebilen bir ölçümdür.
Bu nedenle tekrarlanabilir ölçüm, tahribatsız bir ölçüm türüdür, çünkü ölçülen cisim tahrip edilirse veya hasar görürse mantıksal olarak tekrar ölçülemez veya yeni bir ölçümden elde edilen değer aynı olmayacaktır.
Örneğin bir masanın genişliğini ölçersek, kaç kere ölçersek ölçelim hep aynı sonucu alırız, dolayısıyla bu tekrarlanabilir bir ölçümdür.
Öte yandan, bir malzemenin kırılma sınırını ölçmek istiyorsak, malzemenin kırıldığı gerilimi belirlemek için parçayı yok etmemiz gerekir. Bu nedenle bu test aynı parçayla tekrarlanamaz ancak ölçümü tekrarlamak için aynı işlemi başka bir parçayla tekrarlamanız gerekir. Bu nedenle tekrarlanabilir bir ölçüm değildir.
Tekrarlanabilir ölçümlerin fizikte önemli olduğunu, böylece diğer bilim adamlarının bir deneyde elde edilen sonuçları doğrulayabilmeleri ve araştırmaya devam edebilmeleri gerektiğini belirtmek gerekir.
Ölçüm aletleri
Bir ölçüm cihazı, fiziksel bir miktarı ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Başka bir deyişle ölçüm cihazı, bir ölçümün değerini elde etmenizi sağlayan cihazdır.
Örneğin şerit metre, uzunluğu ölçmek için kullanılan bir ölçü aletidir. Yani bir mezurayla bir nesnenin boyutunu belirleyebiliriz.
Dolayısıyla bir ölçümün değerini belirlemek için yapılan işleme ölçüm işlemi denir.
Ölçüm aletlerine örnekler:
- Kütle ölçüm cihazları : denge, denge, spektrometre vb.
- Zamanı ölçmeye yarayan aletler : Saat, kronometre, takvim vb.
- Uzunluk ölçüm aletleri : Cetvel, şerit metre, mikrometre vb.
- Açı ölçüm cihazları : iletki, gonyometre, sekstant vb.
- Sıcaklık ölçüm cihazları : termometre, pirometre, termografik kamera vb.
- Basınç ölçüm cihazları : barometre, manometre, Pitot tüpü vb.
- Hız ölçüm cihazları : hız göstergesi, takometre, anemometre vb.
- Elektrikli ölçüm cihazları : multimetre, wattmetre, osiloskop vb.
- Hacim ölçüm cihazları : pipet, test tüpü, ölçülü şişe vb.
- Diğer ölçüm cihazı türleri : dinamometre, lüksmetre, higrometre vb.
ölçüm hataları
Bir ölçüm hatası (veya ölçüm hatası ), bir miktarı ölçerken ortaya çıkan bir hatadır. Bu nedenle ölçüm hatası, ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki farktır.
Mühendislik ve fizikte deneyler sırasında ölçüm hataları yapmak yaygındır. Her ne kadar ölçüm hatasını en aza indirecek önlemler alınsa da, çok sayıda gözlem ölçüldüğünde bir miktar ölçüm hatası yapılması muhtemeldir.
Bu nedenle, genellikle sıkıcı bir iş olmasına rağmen, bir büyüklüğün ölçülmesi sürecinde, ölçüm hatalarını en aza indirgemek için dikkatli olmalıyız.
Ölçüm hataları doğasına bağlı olarak aşağıdaki iki türe ayrılabilir:
- Rastgele ölçüm hataları : Oluşum nedeninin bilinmediği bir tür ölçüm hatasıdır. Bazen aynı koşullar altında bir deney yaptığınızda nedenini bilmeden biraz farklı bir sonuç elde edebilirsiniz.
- Sistematik ölçüm hataları : Bu tür ölçüm hataları sabit kalır ve dolayısıyla buna neden olan yasa veya mekanizma bilinmektedir. Ölçüm hatasının belirli bir nedeni olduğundan, birden fazla deney yapıldığında ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki sapma genellikle aynıdır.
Öte yandan, ölçülen değerin gerçek değere göre farkı hesaplanarak işlenen ölçüm hatası değerlendirilebilmektedir. Böylece mutlak hata ile bağıl hata arasında bir ayrım yapılır.
- Mutlak hata : Ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki farktır. Bu nedenle, mutlak hatayı hesaplamak için, ölçümden elde edilen değerden gerçek değerin çıkarılması yeterlidir.
- Bağıl hata : Ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki bağıl farktır. Bu nedenle bağıl hata, mutlak hatanın gerçek değere bölünmesine eşdeğerdir. Genellikle yüzde olarak ifade edilir
