Niepewność pomiaru i cyfry znaczące

1.Niepewność pomiaru

Przybliżona miara tego, jak bardzo wynik pomiaru może różnić się od wartości rzeczywistej. Pokazuje ograniczoną dokładność pomiaru i wynika m.in. z właściwości przyrządu, sposobu odczytu oraz warunków doświadczenia.

2.Wynik pomiaru

Poprawny zapis wyniku ma zwykle postać: wartość $1$ niepewność, np. $l=(12{,}4\pm 0{,}1)\,\mathrm{cm}$. Taki zapis informuje jednocześnie o oszacowanej wartości i o jej dokładności.

3.Rozdzielczość przyrządu

Najmniejsza działka lub najmniejsza zmiana wielkości, jaką można odczytać danym przyrządem. Im mniejsza rozdzielczość, tym zwykle dokładniejszy możliwy pomiar.

4.Pomiar jednorazowy

Pojedynczy odczyt wykonany jeden raz. Jego niepewność szacuje się zwykle na podstawie rozdzielczości przyrządu i warunków odczytu, bo nie ma serii wyników do porównania.

5.Pomiary powtarzane

Seria kilku pomiarów tej samej wielkości wykonywana w tych samych warunkach. Umożliwia ocenę rozrzutu wyników i wyznaczenie średniej, która zwykle lepiej opisuje badaną wielkość niż pojedynczy odczyt.

6.Średnia arytmetyczna

Dla serii pomiarów oblicza się ją jako sumę wszystkich wyników podzieloną przez ich liczbę: $\bar{x}=\frac{x_1+x_2+\dots+x_n}{n}$. Jest najlepszym oszacowaniem wartości mierzonej na poziomie szkolnym.

7.Błąd gruby

Wyraźnie błędny wynik spowodowany np. pomyłką odczytu, złym ustawieniem przyrządu lub zapisaniem innej jednostki. Taki wynik należy rozpoznać i nie uwzględniać bezkrytycznie w analizie.

8.Cyfry znaczące

Cyfry, które niosą informację o dokładności wyniku. Obejmują wszystkie cyfry pewne oraz pierwszą cyfrę niepewną. Liczba cyfr znaczących zależy od dokładności pomiaru, a nie od samej długości zapisu liczby.

9.Zera znaczące i nieznaczące

Zera stojące na początku liczby, np. w $0{,}0045$, nie są znaczące. Zera między cyframi niezerowymi są znaczące, a zera końcowe po przecinku zwykle także, np. w $2{,}300$.

10.Zaokrąglanie wyniku

Wynik końcowy zaokrągla się tak, by liczba cyfr była zgodna z dokładnością danych i niepewnością. Nie należy podawać zbyt wielu cyfr, bo sugerowałoby to większą dokładność niż rzeczywiście uzyskana.