Измерения физических величин
Автор naturalscience.ru   

Мы говорим, что масса банки с медом - 4 кг, длина карандаша - 19 см, а время восхода Солнца - 6 часов утра. Откуда появляются эти числа? И вообще - значения всех физических величин?

Числовые значения величин появляются в ходе измерений. Измерить - значит сравнить с мерой, то есть образцом для сравнения. Например, мерой для массы меда служат гири, мерой длины карандаша - деления на линейке, а мерой времени восхода Солнца - положение стрелки на циферблате часов.

Часто меры неотделимы от измерительных приборов. Например, гири нельзя использовать без весов, а деления на циферблате часов - без механизма, вращающего стрелки. Часы, весы, линейка, спидометр - все это примеры измерительных приборов.

Никакая мера или измерительный прибор не являются абсолютно точными. Проделаем опыт. Возьмем две чугунные гири по 1 кг, которые применяются в торговле. Поставим их на чаши лабораторных весов. Они покажут, что массы гирь не вполне одинаковы. Различие может достигать нескольких граммов! Причин этому несколько: неточность изготовления гирь, их износ при длительном использовании, налипание частиц пыли и другие. Подобные причины всегда приводят к тому, что измерительные приборы и меры вносят в результат измерения некоторую неточность - погрешность.

Наши действия с измерительными приборами или мерами тоже вносят в результат измерения некоторую погрешность.

Обратимся к рисунку. В нижней его части показано измерение длины карандаша, когда мы смотрим на него спереди, например, сидя на стуле. А слева показано измерение длины, когда мы смотрим на карандаш сверху, к примеру, склонившись над партой. Поэтому, несколько раз измеряя линейкой длину одного и того же карандаша, каждый из нас может получить отличающиеся результаты. Например, 18,7 см и 18,8 см. Каждый из них правильный.

Обобщая сказанное в двух предыдущих абзацах, сделаем вывод: неточность измерительных приборов и мер, а также неточность наших действий с ними приводят к тому, что результат любого измерения всегда имеет некоторую погрешность.

Однако остается вопрос: какое же из значений взять для записи результата измерения длины карандаша? Можно выбрать любое, но можно провести и дополнительные измерения. При этом заново совместить конец резинки с нулевой отметкой шкалы, а глаз поточнее расположить над концом грифеля. Такие многократные измерения позволят с большей уверенностью выбрать одно из значений длины карандаша, например первое - 18,7 см.

Чаще всего многократные измерения проводят для того, чтобы вычислить среднее значение измеряемой величины. Это - один из методов уменьшения погрешности результата измерения. Так вы будете поступать, например, в некоторых лабораторных работах.