Σφάλματα μέτρησης και ακρίβεια ενός φυσικού μεγέθους

Άμεση και έμμεση μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους

Για την μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους χρησιμοποιούμε άμεσες ή έμμεσες μεθόδους. Π.χ. για τη μέτρηση του μήκους ενός βιβλίου χρησιμοποιούμε την άμεση σύγκριση (μέτρηση) με ένα χάρακα. Όμως χρησιμοποιούμε πολύπλοκες μεθόδους για τη έμμεση μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους, όπως για παράδειγμα την μέτρηση της ταχύτητας του φωτός.

Σφάλματα κατά τη διαδικασία μέτρησης ενός φυσικού μεγέθους

Σε κάθε μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους, όσο και να προσπαθήσουμε υπεισέρχονται σφάλματα. Αυτά μπορεί να οφείλονται είτε σε δικά μας λάθη, π.χ. βρίσκουμε το μήκος του βιβλίου μεταξύ 20,5 cm και 20,6cm οπότε έχουμε ένα σφάλμα 0,05 cm οπότε γράφουμε για το μήκος του βιβλίου 20,55 ±0,05cm, είτε στην κατασκευή των οργάνων μέτρησης π.χ. το ταχύμετρο του αυτοκινήτου μπορεί να αποκλίνει λίγο και να μην είναι απολύτως γραμμικό, είτε σε παράγοντες που δεν μπορούμε να εντοπίσουμε.

Ακρίβεια της τιμής ενός φυσικού μεγέθους

Η ακρίβεια με την οποία μετράμε ένα φυσικό μέγεθος, εκφράζεται με τον αριθμό των σημαντικών ψηφίων της αριθμητικής τιμής του. Έτσι για παράδειγμα, το μήκος ενός δωματίου τιμής 425cm εκφράζεται με τρία σημαντικά ψηφία.

Για μια ακέραια τιμή τα μηδενικά μπροστά δεν προσμετρούνται ενώ τα μηδενικά στο τέλος προσμετρούνται. Π.χ. η τιμή 02700gr αποτελείται από τέσσερα σημαντικά ψηφία. Για να δούμε τα σημαντικά σημεία μιας πραγματικής τιμής, την γράφουμε στην επιστημονική μορφή, δηλαδή τον ίσο δεκαδικό αριθμό που έχει ένα ψηφίο ως ακέραιο μέρος ακολουθούμενο με τα δεκαδικά ψηφία του και συνοδευόμενο με μια δύναμη του 10. Το πλήθος των σημαντικών ψηφίων για μια πραγματική τιμή είναι ο αριθμός των δεκαδικών ψηφίων συν ένα, γραμμένος στην επιστημονική μορφή. Για παράδειγμα, η τιμή 259,0030 γράφεται σε επιστημονική μορφή 2,59003×102 . Επομένως ο αριθμός των σημαντικών ψηφίων του είναι ίσος με έξι (6).