Dùng thước thẳng có GHĐ 20 cm và ĐCNN 0,5 cm để đo chiều dài chiếc bút…
Bước 1: Xác định các đại lượng đã cho trong đề bài.
Chúng ta được cho các thông tin sau:
- Giới hạn đo (GHĐ) của thước thẳng là 20 cm.
- Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN) của thước thẳng là 0,5 cm.
- Sai số dụng cụ (sai số hệ thống) bằng một ĐCNN.
- Độ dài đo được của chiếc bút máy là khoảng 15 cm.
Bước 2: Xác định sai số của phép đo.
Đề bài yêu cầu lấy sai số dụng cụ bằng một ĐCNN.
Vì vậy, sai số tuyệt đối tối đa của phép đo (ký hiệu là Δl) sẽ bằng ĐCNN của thước.
Δl = 0,5 cm.
Đây là sai số lớn nhất có thể xảy ra do hạn chế của dụng cụ đo.
Bước 3: Viết kết quả đo dưới dạng có sai số.
Độ dài đo được của chiếc bút máy được cho là khoảng 15 cm. Khi viết kết quả đo dưới dạng có sai số, chúng ta sẽ có dạng:
l = l0 ± Δl
Trong đó:
- l là giá trị đo được.
- l0 là giá trị đo được trên thước (ở đây đề bài cho là “cỡ 15 cm”, chúng ta coi đây là giá trị đo được).
- Δl là sai số tuyệt đối.
Vậy, kết quả đo của chúng ta sẽ là:
l = 15 cm ± 0,5 cm.
Bước 4: Tính sai số tỉ đối.
Sai số tỉ đối (ký hiệu là εl) cho biết mức độ sai lệch so với giá trị đo được. Công thức tính sai số tỉ đối là:
\[ \epsilon_l = \frac{\Delta l}{l_0} \times 100\% \]
Trong đó:
- Δl là sai số tuyệt đối (ta đã xác định ở Bước 2 là 0,5 cm).
- l0 là giá trị đo được (ta đã cho ở Bước 1 là 15 cm).
Thay số vào công thức, ta có:
\[ \epsilon_l = \frac{0,5 \text{ cm}}{15 \text{ cm}} \times 100\% \]
Thực hiện phép tính:
\[ \epsilon_l = \frac{1}{30} \times 100\% \]
\[ \epsilon_l \approx 3,33\% \]
Bước 5: Kết luận.
Vậy, với phép đo này:
- Sai số tuyệt đối của phép đo là Δl = 0,5 cm.
- Sai số tỉ đối của phép đo là εl ≈ 3,33%.
Qua bài tập này, các em thấy rằng sai số tỉ đối giúp chúng ta đánh giá mức độ chính xác của phép đo một cách tương đối. Một sai số tuyệt đối nhỏ không hẳn đã là một phép đo chính xác nếu giá trị đo được quá nhỏ.
Sai số tuyệt đối:
\(Δl\) \(=\) \(\dfrac{0,5}{2}\) \(=\) \(0,25cm\)
Sai số tỉ đối:
\(δl\) \(=\) \(\dfrac{Δl}{l}\) \(.100%\) \(=\) \(\dfrac{0,25}{15}\) \(.100%\) \(≈\) \(1,67%\)
Sai số tuyệt đối \((Δl):\)
Độ chia nhỏ nhất \((ĐCNN)\) là \(0,5 cm\), nên sai số tuyệt đối là một nửa của \(ĐCNN:\)
\(\Delta l = \frac{1}{2} \times 0,5 = 0,25 \text{cm} \)
Sai số tương đối \((l/l):\)
Sai số tương đối được tính bằng cách chia sai số tuyệt đối cho chiều dài của bút:
\(\frac{\Delta l}{l} = \frac{0,25}{15} \approx 0,017 \) (Khoảng \(1,7%\))
Vậy phép đo này có sai số tuyệt đối là \(0,25 cm\) và sai số tương đối khoảng \(1,7%\)