Giải Vật lí 10 Bài 7: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí | Giải bài tập Vật lí 10

Bài 7: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

Câu hỏi C1 trang 40 Vật lí 10: Em hãy cho biết giá trị nhiệt độ chỉ trên nhiệt kế ở hình 7.1 bằng bao nhiêu?

Trả lời:

- Giá trị nhiệt độ chỉ trên nhiệt kế ở hình 7.1 là 33 độ.

Lưu ý:

+ Nhiệt kế trên có sai số là 1 độ do vậy ta chỉ có thể xác định được nhiệt độ cần đọc trong khoảng từ 32 độ đến 33 độ.

+ Vạch chỉ thị gần sát vạch 33 độ hơn, nên kết quả đọc và ghi ra là 33 độ.

Bài 1 trang 44 Vật lí 10: Hãy tính thời gian rơi trung bình, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời gian. Phép đo này là trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần (n = 3) thì kết quả đo bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Thời gian rơi trung bình được xác định như sau:

1 2 n

t t ... t

t n

  

 

0,398 0,399 0, 408 0, 410 0, 406 0, 405 0, 402

t 0, 404

7

     

  

Sai số ngẫu nhiên được xác định như sau:

1 2 n

t t ... t

t n

     

 

Trong đó:

1 1 2 2

t t t ; t t t ;...

     

Sai số dụng cụ Δt’ thông thường có thể lấy bằng nửa hoặc một độ chia nhỏ nhất. Ở đây, qua giá trị trong bảng ta thấy phép đo thời gian có sai số dụng cụ với độ chia nhỏ nhất là 0,001s → Δt’ = 0,001s

Tính toán ta thu được bảng số liệu sau:

Sai số phép đo thời gian:

t t t ' 0,004 0,001 0,005s

        Kết quả đo được viết như sau:

 

t   t t 0, 4040,005 s Phép đo này là phép đo trực tiếp

- Nếu chỉ đo 3 lần ta tính lại được thời gian rơi trung bình và sai số tuyệt đối ở mỗi lần đo như bảng sau:

n t t t’

1 0,398 0,004 0,001

2 0,399 0,003 0,001

3 0,408 0,006 0,001

Trung bình 0,402 0,001

Đối với phép đo có n < 5 thì sai số ngẫu nhiên không được tính theo cách lấy trung bình mà lấy giá trị lớn nhất (t)max trong số các sai số tuyệt đối thu được trong 3 lần đo

Từ bảng số liệu ta lấy ^{  t}

 

Khi đó sai số của phép đo thời gian:

t t t ' 0,006 0,001 0,007s

        Kết quả đo được viết như sau:

 

t   t t 0, 4020,007 s

Bài 2 trang 44 Vật lí 10: Dùng một thước milimét đo 5 lần khoảng cách giữa s giữa 2 điểm A, B đều cho một giá trị như nhau bằng 798mm. Tính sai số phép đo này và viết kết quả đo.

Lời giải:

Sai số ngẫu nhiên:  s 0 Sai số dụng cụ:  s ' 1mm

Sai số tuyệt đối của phép đo này là:

s s s' 0 1 1mm

       

Kết quả của phép đo được viết là:

 

s   s s 798 1 mm

Bài 3 trang 44 Vật lí 10: Cho công thức tính vận tốc tại B: v = 2s/t và gia tốc rơi tự do: g = 2s/t²

Dựa vào các kết quả đo ở trên và các quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính v, g, Δv, Δg, δv, δg và viết các kết quả cuối cùng.

Lời giải:

Ta có: ^s   ^{s s}









Áp dụng công thức tính sai số tỉ đối ta có:

s 0,001

s s 0,798

 ^ 

t 0,005 t t 0, 404

  ^ 

Từ công thức v ^2s

 t nên ta tính được:

2s 2.0,798

v 3,95m / s

t 0, 404

  

0,001 0,005

v s t 0,014

0,798 0, 404

     

v v. v 3,95.0,014 0,06m / s

   

 

v v v 3,95 0,06 m / s

     

Tương tự, từ công thức: g ^2s₂

 t ta tính được các giá trị sau:

2

2 2

2s 2.0,798

g 9,78m / s

t (0, 404)

  

0,001 0,005

g s 2 t 2. 0,026

0,798 0, 404

      

g g. g 9,78.0,026 0, 25m / s2

   

 

g g g 9,78 0,25 m / s

     