Введение: измерения и цена деления

Что измеряет физика, как читать шкалы приборов и находить цену деления.

Введение: измерения и цена деления

Определение

Физическая величина — свойство явления или тела, которое можно измерить и выразить числом с указанием единицы. Например, длина, масса, время, температура.

Измерение — сравнение физической величины с эталоном (единицей) с помощью измерительного прибора.

Цена деления шкалы — наименьшее значение величины, которое можно непосредственно отсчитать по шкале прибора. Показывает точность измерения.

Погрешность измерения — отклонение результата от истинного значения. Прибор с меньшей ценой деления даёт более точный результат.

В физике используют Международную систему единиц (СИ): метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль), кандела (кд).

Формула

Цену деления шкалы вычисляют по формуле:

c=Nmax⁡−Nmin⁡nc = \frac{N_{\max} - N_{\min}}{n}

где cc — цена деления, Nmax⁡N_{\max} и Nmin⁡N_{\min} — наибольшее и наименьшее значения на шкале, nn — число делений между ними.

Обозначения

СимволНазваниеЕдиница СИ
llДлинам (метр)
mmМассакг (килограмм)
ttВремяс (секунда)
ccЦена деленияединица величины на деление
ΔN\Delta NАбсолютная погрешностьта же, что у измеряемой величины

Пример 1

Дано: линейка от 0 до 15 см, 150 делений.

Формула: c=(Nmax⁡−Nmin⁡)/nc = (N_{\max} - N_{\min}) / n

Подстановка: c=(15−0)/150=0,1c = (15 - 0) / 150 = 0{,}1 см =1= 1 мм

Ответ: цена деления равна 1 мм.

Пример 2

Дано: термометр от −10 °C-10\,°\text{C} до +40 °C+40\,°\text{C}, 250 делений.

Формула: c=(Nmax⁡−Nmin⁡)/nc = (N_{\max} - N_{\min}) / n

Подстановка: c=(40−(−10))/250=50/250=0,2 °Cc = (40 - (-10)) / 250 = 50 / 250 = 0{,}2\,°\text{C}

Ответ: цена деления 0,2 °C0{,}2\,°\text{C} — можно отсчитать с точностью до 0,2 градуса.

Примеры вопросов из тренажёра

  1. Q: Цена деления шкалы — это:

    A: верный ответ — Наименьшее значение величины, которое можно отсчитать по шкале

    Объяснение: Цена деления показывает, какому изменению величины соответствует одно деление шкалы.

  2. Q: Основная единица массы в СИ:

    A: верный ответ — Килограмм

    Объяснение: В системе СИ масса измеряется в килограммах (кг).

  3. Q: Как найти цену деления прибора?

    A: верный ответ — Разделить диапазон шкалы на число делений

    Объяснение: c = (N_max − N_min) / n — диапазон делят на число делений.

  4. Q: Чтобы измерение было точнее, нужно использовать прибор с:

    A: верный ответ — Меньшей ценой деления

    Объяснение: Чем меньше цена деления, тем точнее можно отсчитать значение по шкале.

  5. Q: Какие из перечисленных величин являются основными в СИ?

    A: верный ответ — Длина (метр), Время (секунда), Масса (килограмм)

    Объяснение: Основные единицы СИ: метр, килограмм, секунда и др. Ньютон — производная единица.

Пройти тему «Введение: измерения и цена деления» в приложении