Giải bài 1,2,3 trang 44 SGK Lý 10: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

Tóm tắt lý thuyết và giải bài tập 1,2,3 trang 44 SGK Vật Lý 10: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

A. Tóm Tắt Lý Thuyết: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

I. Phép đo các đại lượng vật lí. Hệ đơn vị SI

1. Phép đo các đại lượng vật lí

Phép đo một đại lượng vật lí là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.

Phép so sánh trực tiếp thông qua dụng cụ đo gọi là phép đo trực tiếp.

Phép xác định một đại lượng vật lí thông qua một công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp.

2. Đơn vị đo

Đơn vị đo thường được dùng trong hệ đơn vị SI.
Hệ đơn vị SI là hệ thống các đơn vị đo các đại lượng vật lí đã được quy định thống nhất áp dụng tại nhiều nước trên thế giới.

II. Sai số phép đo

1. Các loại sai số

Có hai loại sai số: sai số hệ thống (thường chỉ xét sai số dụng cụ) và sai số ngẫu nhiên.

2. Giá trị trung bình

Giá trị trung bình khi đo nhiều lần nột đại lượng A được tính:

Đây là giá trị gần đúng nhất với giá trị thực của đại lượng  A.

3. Cách xác định sai số của phép đo

a) . Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo là trị tuyệt đối của hiệu giữa giá trị trung bình và giá trị của mỗi lần đo

Sai số tuyệt đối trung bình của n lần đo gọi là sai số ngẫu nhiên và được tính:

Cách xác định sai số của phép đo gian tiếp

Sai số tuyệt đối của một tổng hay hiệu thì bằng tổng các sai số tuyệt đối của các số hạng.

Sai số tỉ đối của một tích hay thương thì bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số.

B. Giải bài tập trang 44 SGK Vật Lý lớp 10: Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

Bài 1 trang 44 SGK Vật Lý 10

Dùng một đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất 0.001 s để đo n lần thời gian rơi tự do của một vật bắt đầu từ điểm A (v_A = 0) đến điểm B, kết quả cho trong Bảng 7.1.

1. 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 trực tiếp hay gián tiếp? Nếu chỉ đo 3 lần (n = 3) thì kết quả đo bằng bao nhiêu?

Bảng 7.1

Đáp án và hướng dẫn giải bài 1:

Thời gian rơi trung bình t = 0,404s

Sai số ngẫu nhiên: ∆t = 0,004 s

Sai số dụng cụ: ∆t’ = 0,004 + 0,001 = 0,005 s

Kết quả: t =t^– + ∆t  = 0,404 ± 0,005 s

Đây là phép đo trực tiếp.

Nếu chỉ đo ba lần: (n = 1, 2, 3) thì kết quả đo phải lấy sai số cực đại.

t =  t^– ± ∆t

∆t = 0,006s

=> t =  0,402 ± 0,006s.

Bài 2 trang 44 SGK Vật Lý 10

Dùng một thước milimet đo 5 lần khoảng cách s giữa hai điểm A,B đều cho một giá trị như nhau bằng 798mm. Tính sai số phép đo này và viết kết quả đo.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 2:

Sai số của phép đo khoảng cách giữa hai điểm AB được đánh giá bởi sai số dụng cụ, lấy ∆S = 1mm

Kết quả đo được viết: S = 798 ± 1mm

Bài 3 trang 44 SGK Vật Lý 10

Cho công thức tính vận tốc tại B:

v = 2s/t
và gia tốc rơi tự do: g = 2s/t²

Dựa vào các kết quả đo ở trên và các quy tắc tính sai số đại lượng đo gián tiếp, hãy tính v, g, ∆v, ∆g, δv, δg và viết các kết quả cuối cùng.

Đáp án và hướng dẫn giải bài 3:

Áp dụng công thức tính sai số tỉ đối
 Giải bài 1,2,3 ,4,5,6 ,7,8,9 trang 58 SGK Lý 10: Tổng hợp và phân tích lực điều kiện cân bằng của chất điểm