دقت اندازه گیری
آجامع جایگاه درس

دقت اندازه گیری - آموزش تصویری - زبان ساده


 دقت اندازه گیری موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
3- فیلم را ببینید.
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

1 - مفهوم دقت اندازه گیری چیست؟


مقایسه آنالوگ و دیجیتال

کمترین مقداری که یک وسیله می تواند اندازه بگیرد دقت اندازه گیری ( Resolution نام دارد. این عبارت معادل رزولوشن وسیله است. اما در ترجمه های فارسی از عبارت  دقت اندازه گیری استفاده شده ما نیز همین کار را می کنیم.

 می توانیم ابزار های اندازه گیری را به دو دسته تقسیم کنیم. دسته اول ابزار هایی هستند که  روی آنها درجه بندی وجود دارد. یعنی دارای نمایشگر دیجیتال نیستند. به این ابزار ها، ابزار های آنالوگ می گویند. مانند خط کش و دماسنج طبی و نیروسنج و ... در این ابزارها  دقت اندازه گیری برابر کمترین درجه بندی آن ها است.

اما دسته دوم ابزار هایی هستند که نمایشگر دیجیتال( رقمی ) دارند. این ابزارها را دیجیتال می گوییم. برای تعیین دقت اندازه گیری این دسته از ابزارها باید مرتبه آخرین رقم سمت راست را پیدا کنیم.

بهتر است فیلم را ببینید و از مثال های زیر استفاده کنید.

مثال 1: مثال اول دقت اندازه گیریدر شکل زیر دقت اندازه گیری هر وسیله را مشخص کنید.
پاسخ:

هیچ کدام دیجیتال نیستند بنابراین باید کوچکترین درجه بندی آنها را پیدا کنیم

  1. کمترین مقداری که این خط کش اندازه می گیرد 1 سانتی متر است. پس جواب 1 سانتیمتر است.
  2. کمترین مقداری که این خط کش اندازه می گیرد 1 میلی متر است. پس جواب 1 سانتیمتر است.
  3. کمترین مقداری که این  فشارسنج اندازه می گیرد 2 پاسکال است. پس جواب  2  پاسکال است.

مثال 2: مثال دوم دقت اندازه گیریدقت اندازه گیری ابزار های زیر را معین کنید.
پاسخ:

همه ابزار های نشان داده شده دیجیتال هستند. بنابراین مرتبه آخرین رقم سمت راست را در نظر می گیریم( فیلم را ببینید ).

  1. دقت این ترازو برابر 0.1 کیلوگرم است.
  2. دقت این ترازو برابر 0.01 گرم است.


روش تعیین دقت اندازه گیری وسیله آنالوگتوجه:

نکته زیر برای دستگاه های  غیر دیجیتال( آنالوگ ) به کار می رود. این روش در مواردی که سوال پیچیده است کاربرد دارد. در واقع بسیاری از سوال های کتاب درسی، به راحتی با این نکته حل می شوند.

اختلاف دو عدد روی صفحه دستگاه، تقسیم بر  تعداد بازه ها = دقت اندازه گیری دستگاه غیر دیجیتال


مثال 3: مثال سوم دقت اندازه گیری

دقت اندازه گیری ابزار های زیر را محاسبه کنید:

پاسخ:
  1.  شکل اول: دو عدد کنار هم 100 و 120 هستند. اختلاف آنها برابر 20 = 100-120 است. از طرف دیگر فاصله بین این دو عدد به 10 قسمت تقسیم شده است، بنابراین 20 را بر 10 تقسیم می کنیم. در نتیجه، جواب برابر 2 می شود.
  2. شکل دوم: دو عدد کنار هم 40 و 80 هستند. اختلاف آنها برابر 40 = 40 - 80 است. از طرف دیگر فاصله بین این دو عدد به 4 قسمت تقسیم شده است، بنابراین 40 را بر 4  تقسیم می کنیم. بنابراین جواب برابر 10 می شود.


2 - تاثیر شخصی که از ابزار استفاده می کند.


روش اندازه گیری صحیحمهارت شخص آزمایشگر در انجام اندازه گیری تاثیر دارد. مثلا برای خواندن سطح مایعی که در یک ظرف مدرج قرار دارد، باید در وضعیت درستی قرار گیریم. این مهارت شامل مهارت در مشاهده و خواندن درست ابزار و مهارت در استفاده درست و مهارت در تنظیم دستگاه می باشد. هنگام اندازه گیری مایع درون یک ظرف مدرج، اگر ظرف کج قرار گیرد خطای بیشتری داریم.

3 - چگونه تعداد دفعات آزمایش در خطا و دقت اندازه گیری اثر دارد.


تاثیر دفعات آزمایشما قبلا گفتیم  هر ابزار یا هر وسیله اندازه گیری همراه با خطا است. اما این خطا طوری است که اگر چند بار مقدار را بیشتر از مقدار واقعی نشان دهد در دفعات بعد مقدار را کمتر نشان می دهد به این ترتیب می توانیم با میانگین گیری به مقدار واقعی نزدیک شویم. این روش بسیار مفیدی است که خطا را کاهش داده و سبب می شود دقت اندازه گیری افزایش یابد.

توجه:
  1. برای محاسبه میانگین، اگر یکی از اعداد، خیلی از اعداد دیگر فاصله دارد آن را حذف می کنیم. زیرا آن اندازه گیری اشتباه است نه خطا (خطا و اشتباه با هم فرق دارند ).
  2. هرچه تعداد آزمایش بیشتر شود. مقدار خطا نیز کمتر شده و به جواب واقعی نزدیک تر می شویم.

مثال 4: مثال چهارم دقت اندازه گیریمی خواهیم با انداختن سنگ از بالای یک صخره، ارتفاع آن را اندازه بگیریم. چهار سنگ را به طور مشابه، به پایین پرتاب می کنیم. مقادیر زیر را به دست آوردیم: ارتفاع صخره چند متر است؟

26.1 ، 25.8 ، 26.2 ، 29.5

پاسخ:
 به اعداد دقت کنید مقدار 29.5 خیلی از بقیه فاصله دارد این احتمالا اشتباه است. پس آن را حذف می کنیم و از سه عدد دیگر میانگین می گیریم. برای این کار، ابتدا مجموع این سه عدد را حساب می کنیم 26.1 + 25.8 + 26.2   که برابر 78.1 می شود حالا حاصل یعنی 78.1 را بر تعداد یعنی 3 تقسیم می کنیم می شود 26.033333 چون تمام اندازه گیری های ما تا دقت 0.1 بودند( به اعداد سوال دقت کنید) بنابراین ما نیز تا 0.1 را در نظر می گیریم و بقیه را حذف می کنیم که نهایتا حاصل 26.0 می شود.


4 - یک روش کاربردی برای اندازه گیری


گاهی دقت اندازه گیری یک ابزار برای اندازه گیری کافی نیست و جواب نمی دهد. مثلا نمی توانیم با خط کش معمولی ضخامت یک ورق کاغذ را اندازه بگیریم در این حالت باید چکار کنیم. ابتدا تعداد زیادی از آن کمیت انتخاب می کنیم و اندازه گیری می کنیم سپس عددی را که از اندازه گیری به دست آمده، بر تعداد تقسیم می کنیم.


توجه: برخی از فراگیران که در ابتدای یادگیری هستند عمل تقسیم را برعکس انجام می دهند. نکته مهم این است که مقدار کل را تعداد تقسیم کنید. 

مثال 5: چگونه با کمک خط کش معمولی می توان ضخامت یک ورق کاغذ را اندازه گرفت؟
پاسخ:
مثال  پنجم دقت اندازه گیری

می دانیم با خط کش چنین کاری امکان پذیر نیست. پس تعداد معینی مثلا 100 ورق کاغذ را انتخاب می کنیم. ضخامت این صد ورق را با همین خط کش اندازه می گیریم. فرض کنید برابر 1 سانتی متر شده است. سپس عدد به دست آمده را بر تعداد یعنی 100 تقسیم می کنیم تا ضخامت یک ورق به دست آید. بنابراین 1 را بر 100 تقسیم می کنیم. حاصل آن 0/01 سانتی متر می شود یعنی برابر 0/1 میلی متر.


مثال 6: چگونه می توان جرم یک عدس را با ترازوی معمولی اندازه گرفت؟
پاسخ:
مثال  ششم دقت اندازه گیریابتدا تعداد معینی مثلا 200 عدد عدس را روی ترازو قرار می دهیم. جرم آن را اندازه می گیرم و سپس جرم کل را بر تعداد یعنی 200 تقسیم می کنیم
  1. شاید برایتان سوال پیش بیاید که عدس ها یک اندازه نیستند. پاسخ ما این است که به این روش جرم میانگین یک عدس به دست می آید.
  2. اگر تعداد عدس هایی که روی ترازو می ریزید کم باشد مثلا 5 عدد ممکن است ترازو نشان ندهد آنقدر باید عدس بریزید که ترازو عددی را نشان دهد.
  3. هرچه تعداد عدس ها بیشتر باشد پاسخ بهتری خواهید یافت.

سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- دقت اندازه گیری چیست؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
2-  با خط کش میلیمتری   ... کمتر از یک میلیمتر را با دقت اندازه بگیرد.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
3- کدام عبارت درست نیست؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 دقت اندازه گیری کرنومتر دیجیتال
4- دقت اندازه گیری کرنومتر روبرو چند است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 دقت اندازه گیری کرنومتر آنالوگ
5- دقت اندازه گیری زمان سنج - کرنومتر روبرو چقدر است؟ (عقربه روی شکل، مشابه ثانیه شمار است)
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 خطای شخص آزمایشگر
6- مطابق شکل روبرو،  دو فرد مختلف، به کمک یک خط کش، طول معینی را اندازه می گیرند. کدام شخص اندازه گیری دقیق تری انجام می دهد  و نوع خطای این آزمایش از چه نوعی است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
7-  به کمک سایه و روش مثلث بندی ارتفاع یک درخت را چهار بار اندازه می گیریم. مقادیر زیر را به دست آوردیم: ارتفاع  درخت چند متر است؟26.1 ، 25.8 ، 26.2 ، 29.5
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
8- تعداد 400 سوزن ته گرد را روی  ترازو قرار می دهیم.  فرض کنید جرم  کل آنها برابر 320 گرم می شود. جرم هر کدام چند گرم است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


دقت اندازه گیری چیست؟

کمترین مقداری که یک ابزار می تواند اندازه بگیرد.

دقت اندازه گیری ابزار هایی با نمایشگر دیجیتال، چگونه مشخص می شود؟

برابر مرتبه آخرین رقم سمت راست عددی است که روی نمایشگر ظاهر شده است.

دقت اندازه گیری ابزار های آنالوگ( ابزار هایی که  نمایشگر دیجیتال ندارند)، چگونه مشخص می شود؟

برابر کوچکترین درجه بندی روی آن وسیله است

چگونه جرم یک سوزن ته گرد یا ضخامت یک ورق کاغذ را اندازه می گیریم؟

 ابتدا اندازه تعداد زیادی از آن کمیت را اندازه می گیریم سپس عدد حاصل را بر تعداد تقسیم می کنیم.

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 12
میانگین امتیاز 3.75 از 5

بخش نظرات


نظر"اسرا نهفته":
بسیار عالی بود.خیلی خوب متوجه اینکه چگونه دقت اجسام رو بدست بیاورم شدم ممننون
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : ممنون از محبت شما
اینکه مطلب مفیدی بود باعث خوشحالی است
نظر"str":
عالی بود منکه راضیم بیشتر بزارید
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : سلام، ممنون، از اینکه به نظر شما مطلب مفیدی است خوشحالم
نظر"Asalfghi":
عالیییی بود
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : سلام ممنون از لطف شما

--------------