لغة القياس
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| accuracy/ˈækjʊrəsi/ | الدقة |
| precision/prɪˈsɪʒn/ | الضبط |
| units/ˈjuːnɪts/ | الوحدات |
| uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ | عدم اليقين |
| significant figures/sɪɡˈnɪfɪkənt ˈfɪɡəz/ | الأرقام المعنوية |
قد تتشارك القراءات القريبة عيباً واحداً
- يعطي الميزان قراءات 2.001، 2.002 و2.001 g لكتلة مرجعية موثوقة مقدارها 1.500 g. القراءات متقاربة من بعضها البعض، لكن جميعها أعلى بكثير من الكتلة المرجعية.
- تكرار قياس الجسم المجهول وحده لا يكفي لتحديد ما إذا كان للميزان انحراف صفر. تحقق من كتلة مرجعية مناسبة وقراءة الصفر قبل الوثوق بالنتيجة.
ميّز بين الدقة والدقة العالية
- الدقة تعني القرب من مرجع مناسب أو القيمة الحقيقية؛ بينما تصف الدقة العالية (Precision) الاتساق بين القراءات المكررة تحت ظروف محددة. النتائج الدقيقة عالية لا يجب أن تكون بالضرورة دقيقة (Accurate).
- تمتد هذه القراءات عبر مسافة قدرها 0.001 g فقط، لكنها تتجاوز المرجع بحوالي 0.501 g. يشير هذا النمط إلى ضرورة التحقق من وجود خطأ نظامي، لكنه لا يحدد السبب بحد ذاته.
يقرأ الميزان 2.001، 2.002، 2.001 جم لكتلة معلوم أنها 1.500 جم. ما هذا؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التكرارات متقاربة لكنها تختلف عن المرجع المقدم. الانحياز النظامي هو أحد المخاوف التي يجب دراستها؛ وثلاث قراءات وحدها لا تكفي لتحديد سببه أو الأخطاء المتطابقة.
حوّل الوحدات دون تغيير الكمية
- الوحدات تحدد مقياس الكمية الفيزيائية. ضلع طول 10.0 سم يساوي 0.100 متر. بالنسبة لمربع، $A=L^2=(0.100\ \text{m})^2=0.0100\ \text{m}^2$.
- مربّع معامل تحويل الطول للحصول على المساحة: $1\ \text{cm}^2=(0.01\ \text{m})^2=0.0001\ \text{m}^2$. قد تكون العدد والنسب بدون أبعاد، لكنها لا تزال تحتاج إلى تعريف واضح.
ضلع مربع طوله 10.0 سم. ما مساحته بالمتر المربع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
L = 0.100 م؛ A = L² = 0.0100 م². تربيع معامل تحويل الطول.
صرّح بعدم اليقين المزود صادقاً
- عدم اليقين قد يشمل دقة التحديد والإجراء وتفاوت التكرار. الأرقام المعنوية تُعبّر عن الدقة الرقمية المدعومة. الأرقام الإضافية في الآلة الحاسبة لا ت establishes قياسات أدق، ونصف تدريجة المقياس ليس هو عدم اليقين الكامل لكل قياس.
- لطول مُزود بـ 12.4 cm وعدم يقين 0.05 cm، أدرج $12.40\pm0.05\ \text{cm}$. تحت تفسير المجال في المهمة، الحدود هي 12.35 و12.45 cm؛ ولم يتم تزويد مستوى ثقة.
طابق منزلة العشر في القيمة مع عدم اليقين المُصرَّح به عند الإدراج. لا تخترع عدم يقين أو مستوى ثقة أو استبعاداً مبرراً لجعل البيانات تتفق مع تنبؤ.
قيمت طول 12.4 سم بمسطرة ملليمترية. لماذا لا تكتب 12.437 سم؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
أرقام الحاسبة الإضافية لا تثبت دقة قياس إضافية. يعتمد أسلوب الإبلاغ على القيم المقاسة والإجراء والشكوك المعلنة.
أبلغ عن الطول المزود 12.4 سم مع عدم اليقين 0.05 سم، بحيث تتطابق منزلة العشر في القيمة مع منزلة عدم اليقين.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
أبلغ عن 12.40 ± 0.05 سم: القيمة، وعدم اليقين المزود والوحدة. المهمة توفر عدم اليقين ولا مستوى ثقة.
باستخدام تفسير الفترات في المهمة، ما هو الحد الأدنى لـ 12.40 ± 0.05 سم، بوحدة سم؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الحد الأدنى = 12.40 - 0.05 = 12.35 سم. لم يُقدم مستوى ثقة.
اختر وقم بتفسير كمية مستنتجة
- السرعة المتوسطة خلال فترة زمنية هي المسافة مقسومة على الزمن المنقضي: $\bar v=d/t$. وبمسافة معطاة 3.60 م وزمن 48.0 ث، فإن $\bar v=3.60/48.0=0.0750\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- تعكس النتيجة ذات ثلاث أرقام معنوية المدخلات المعطاة. ولا تخبرنا هذه السرعة في كل لحظة؛ فقد تتوقف السيارة وتتحرك أسرع خلال أجزاء من الفترة.
تشير المسافة المقطوعة والزمن المنقضي الموردين إلى أن الجسم تحرك بسرعة 0.0750 م/ث بالضبط في كل لحظة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
خطأ: المسافة مقسومة على الزمن تعطي المتوسط خلال الفترة، وليس سرعة لحظية في كل لحظة.
تحقق من الأخطاء بدلاً من تظليلها بالمتوسط
- يمكن أن يبقى انحراف ثابت للأداة في المتوسط بعد تكرار عدداً كبيراً من المرات. قارنه بمصدر مرجعي مناسب، ووثّق الخطأ المشتبه به، وطبّق التصحيح فقط عندما تبرهن الأدلة ذلك.
- احتفظ بالقراءات الأصلية وتمييز انتشارها عن اختلافها عن المرجع. سجّل الوحدات والإجراء وعدم اليقين حتى يمكن تفسير النتيجة.
الدقة، والصحة، والشك تجيب عن أسئلة مختلفة. انتشار التكرار الصغير لا يثبت صغر الشك الإجمالي أو الاتفاق مع المرجع.
إعادة القياس مرارًا وتكرارًا تزيل الخطأ النظامي.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
يمكن إعادة القياس المساعدة في فحص التباين العشوائي، ولكن قد يبقى الانحياز الثابت في المتوسط. تحقق من الجهاز مقابل مرجع مناسب.
اشرح في جملة واحدة كيف تكتشف خطأً نظاميًا في الميزان.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
مثال: "وزّن كتلة معايرة قياسية وزنها 100 جم وتأكد مما إذا كان الميزان يقرأ 100 جم."