Физика и астрономия · 11 клас · урок 3 от 10

Измервания на величини в механиката

В механиката мерим дължина, маса, време, сила, скорост и плътност. Всяко измерване има грешка: систематична (от уреда или метода), случайна (разсейване при повторни измервания) или груба (пропуск). Затова повтаряме измерванията, пресмятаме средна стойност и абсолютна и относителна грешка. Резултатът се записва като x ± Δx с толкова значещи цифри, колкото позволява грешката.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Абсолютна грешка Δx; относителна грешка δ = Δx/x (често в %).
  • Резултат: x = (xср ± Δx) с единица.
  • При произведение или частно относителните грешки се събират.
  • При степен xn относителната грешка се умножава по n.
  • Измерване на много периоди наведнъж намалява грешката на един период.

Пример

Масата е (50,0 ± 0,5) g. Относителната грешка е 0,5/50 = 0,01, т.е. 1%.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Какъв вид е грешката, която се дължи на изместена нула на уреда?
    • Случайна
    • Груба грешка (пропуск)
    • Систематична
    • Относителна

    Отговор: Систематична

    Изместената нула дава отклонение с един и същ знак при всяко измерване.

  2. Дължина е измерена като (20,0 ± 0,2) cm. Каква е относителната грешка?
    • 0,2%
    • 10%
    • 1%
    • 2%

    Отговор: 1%

    δ = Δl/l = 0,2/20 = 0,01 = 1%.

  3. Тяло с маса 54 g има обем 20 cm3. Каква е плътността му?
    • 2,7 g/cm3
    • 1080 g/cm3
    • 0,37 g/cm3
    • 27 g/cm3

    Отговор: 2,7 g/cm3

    ρ = m/V = 54/20 = 2,7 g/cm3 (като на алуминия).

  4. Страната на квадрат е измерена с относителна грешка 1%. Каква е относителната грешка на лицето му?
    • 2%
    • 1%
    • 4%
    • 0,5%

    Отговор: 2%

    S = a2; при степен относителната грешка се умножава по показателя: 2·1% = 2%.

  5. Как се нарича грешката, която се дължи на невнимание, например при неправилно отчитане на скалата?
    • Систематична грешка
    • Груба грешка (пропуск)
    • Относителна грешка
    • Инструментална грешка

    Отговор: Груба грешка (пропуск)

    Грубите грешки рязко се отличават от останалите резултати и се отхвърлят.

  6. Колко значещи цифри има резултатът 2,35 m?
    • 2
    • 4
    • 1
    • 3

    Отговор: 3

    Значещи са цифрите 2, 3 и 5.

  7. Средната стойност е 12,34 cm, а абсолютната грешка 0,2 cm. Как се записва правилно резултатът?
    • (12,34 ± 0,2) cm
    • (12 ± 0,2) cm
    • (12,340 ± 0,200) cm
    • (12,3 ± 0,2) cm

    Отговор: (12,3 ± 0,2) cm

    Резултатът се закръгля до същия разред, в който е грешката (десети).

  8. Времето за 10 трептения на махало е (15,0 ± 0,2) s. Каква е абсолютната грешка на периода?
    • 0,2 s
    • 0,02 s
    • 2 s
    • 0,002 s

    Отговор: 0,02 s

    T = t/10, затова и грешката се дели на 10: 0,2/10 = 0,02 s.

  9. Плътност се пресмята по ρ = m/V. Масата е измерена с относителна грешка 1%, а обемът с 3%. Каква е приблизително относителната грешка на плътността?
    • 2%
    • 3%
    • 4%
    • 1%

    Отговор: 4%

    При деление на величини относителните грешки приблизително се събират: 1% + 3% = 4%.

  10. Какъв вид грешка показва разсейването на резултатите при повторни измервания?
    • Систематична
    • Груба
    • Случайна
    • Относителна

    Отговор: Случайна

    Случайните грешки дават различни резултати при повторение и се намаляват с много измервания.

  11. Защо измерваме времето за 20 трептения на махало, а не за едно?
    • За да е по-голям периодът
    • За да спре махалото
    • За да е по-лесно броенето
    • За да намалим грешката

    Отговор: За да намалим грешката

    Грешката на хронометъра се разпределя на 20 периода и грешката на един период става 20 пъти по-малка.

  12. 20 трептения на махало траят 30 s. Какъв е периодът?
    • 1,5 s
    • 0,67 s
    • 600 s
    • 15 s

    Отговор: 1,5 s

    T = t/N = 30/20 = 1,5 s.

  13. Какво показва динамометър, на който виси тяло с маса 0,5 kg? (g = 10 m/s2)
    • 0,5 N
    • 5 N
    • 50 N
    • 0,05 N

    Отговор: 5 N

    F = mg = 0,5·10 = 5 N.

  14. Количка тръгва от покой и изминава 0,5 m за 1 s. Какво е ускорението ѝ?
    • 0,5 m/s2
    • 2 m/s2
    • 1 m/s2
    • 0,25 m/s2

    Отговор: 1 m/s2

    s = at2/2, a = 2s/t2 = 2·0,5/1 = 1 m/s2.

  15. Динамометър тегли равномерно блокче с маса 0,4 kg по хоризонтална маса и показва 1,2 N. Какъв е коефициентът на триене? (g = 10 m/s2)
    • 3
    • 0,12
    • 0,48
    • 0,3

    Отговор: 0,3

    При равномерно движение F = μmg, μ = 1,2/4 = 0,3.