Номер 3, страница 13 - гдз по физике 7 класс обучающая тетрадь Шабусов, Дубина

3. Секретные материалы. Как уменьшить погрешность измерения?

Любое измерение всегда имеет некоторую погрешность, которая возникает из-за ряда причин. Это может быть погрешность прибора, человеческий фактор, сложность измерения, влияние внешних условий и пр.

Погрешность прибора равна половине цены деления его шкалы, поэтому чем меньше цена деления, тем меньше погрешность.

Чтобы уменьшить погрешность измерения, обусловленную человеческим фактором, нужно проводить не одно, а несколько измерений.

При измерении малых величин обычно измеряют несколько объектов одновременно. Например, при измерении массы скрепки лучше измерить массу 20 скрепок, а потом полученный результат разделить на 20. В этом случае погрешность также уменьшится в 20 раз.

Решение

Любое измерение имеет некоторую погрешность, которая возникает из-за ряда причин, таких как погрешность самого прибора, человеческий фактор, сложность измерения и влияние внешних условий. Основываясь на предоставленном тексте, можно выделить несколько ключевых способов уменьшения погрешности измерения.

Во-первых, для уменьшения инструментальной погрешности следует выбирать прибор с как можно меньшей ценой деления шкалы. Погрешность прибора напрямую связана с ценой деления (обычно принимается равной её половине), поэтому чем точнее прибор (чем меньше цена деления), тем меньше будет и погрешность измерения.

Во-вторых, чтобы снизить влияние случайных ошибок, обусловленных человеческим фактором (например, неточность считывания показаний), необходимо проводить серию из нескольких измерений. После этого вычисляется среднее арифметическое значение измеряемой величины, которое и принимается за итоговый результат. При усреднении случайные отклонения в большую и меньшую сторону частично компенсируют друг друга. Если было проведено $\text{n}$ измерений ($A_1, A_2, ..., A_n$), то среднее значение рассчитывается по формуле:$A_{ср} = \frac{A_1 + A_2 + ... + A_n}{n}$.

В-третьих, при измерении очень малых величин, сопоставимых с погрешностью прибора, применяется метод, заключающийся в одновременном измерении нескольких одинаковых объектов. Например, для определения массы одной скрепки измеряют общую массу $\text{N}$ скрепок ($M_{общ}$), а затем делят полученный результат на их количество. Масса одной скрепки ($m_1$) вычисляется как $m_1 = \frac{M_{общ}}{N}$. В этом случае погрешность определения искомой величины уменьшается в $\text{N}$ раз по сравнению с погрешностью единичного измерения.

Ответ: Для уменьшения погрешности измерения необходимо: 1) использовать измерительные приборы с меньшей ценой деления; 2) проводить многократные измерения и находить их среднее арифметическое значение; 3) при измерении малых величин измерять несколько одинаковых объектов одновременно, а затем делить полученный результат на их количество.