Hãy tính thời gian rơi trung bình, sai số ngẫu nhiên, sai số dụng cụ và sai số phép đo thời gian

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

Video Giải Bài 1 trang 44 Vật lí 10

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:

$\overline{t}=\frac{t_1+t_2+\mathrm{...}+t_n}{n}$

Sai số ngẫu nhiên được xác định như sau:

$\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\mathrm{...}+\Delta t_n}{n}$

Trong đó:

$\Delta t_1=\left|\overline{t}-t_1\right|;\Delta t_2=\left|\overline{t}-t_2\right|;\mathrm{...}$

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:

$$\begin{gathered} \Delta t=\overline{\Delta t}+\Delta t\text{'} \\ =0,004+0,001 \\ =0,005s \end{gathered}$$

Kết quả đo được viết như sau:

$t=\overline{t}\pm \Delta t=\left(0,404+0,005\right)s$

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	Dt	Dt’
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 $\overline{\Delta t}={\left(\Delta t\right)}_{\text{max}}=0,006s$

Khi đó sai số của phép đo thời gian:

$$\begin{gathered} \Delta t=\overline{\Delta t}+\Delta t\text{'} \\ =0,006+0,001 \\ =0,007s \end{gathered}$$

Kết quả đo được viết như sau:

$t=\overline{t}\pm \Delta t=\left(0,402+0,007\right)s$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

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...

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...

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