فيديو السؤال: تحديد فائدة القياسات المتكررة الفيزياء

عند إجراء قياس، لماذا ينصح بإجراء القياس عدة مرات، ثم حساب متوسط القراءات؟ أ: لزيادة دقة القياس. ب: للحد من تأثير الأخطاء في كل قراءة على حدة. ج: للتخلص من أي أخطاء تتعلق بالقياس في كل قراءة على حدة. د: لأن متوسط القراءات هو القيمة الحقيقية للقياس.

٠٣:٤٠

‏نسخة الفيديو النصية

عند إجراء قياس، لماذا ينصح بإجراء القياس عدة مرات، ثم حساب متوسط القراءات؟ أ: لزيادة دقة القياس. ب: للحد من تأثير الأخطاء في كل قراءة على حدة. ج: للتخلص من أي أخطاء تتعلق بالقياس في كل قراءة على حدة. د: لأن متوسط القراءات هو القيمة الحقيقية للقياس.

دعونا نتناول هذه الخيارات واحدًا تلو الآخر، بداية من الخيار أ. نعلم أن دقة القياس تتعلق بالشك في الجهاز المستخدم لإجراء هذا القياس. على سبيل المثال، المسطرة المحددة لأقرب ملليمتر ستعطي قياسات للطول أدق من المسطرة المحددة لأقرب سنتيمتر. إذن، لا ترتبط دقة القياس بعدد القياسات التي تجرى. ولهذا السبب، لن نختار الخيار أ باعتباره السبب وراء أنه عند إجراء أي قياس، ينصح بإجراء عدة قياسات وحساب متوسطها.

يشير الخيار ب إلى أن السبب في ذلك هو الحد من تأثير الأخطاء في كل قراءة على حدة. هذا السبب منطقي بالفعل. دعونا نفترض، على سبيل المثال، أننا نجري قياسات لكمية ما، حيث القيمة الفعلية لهذه الكمية هي 15. إذا أجرينا قياسًا واحدًا فقط لهذه القيمة، فقد نحصل، بسبب الأخطاء، على نتيجة مختلفة عن القيمة الفعلية. على سبيل المثال، ربما يحدث خطأ عشوائي، ونجد أن قيمة القياس 17 بدلًا من القيمة التي يجب أن نحصل عليها وهي 15. إذا جمعنا كل القيم المقيسة وحسبنا متوسطها، فسنحصل حينئذ على قيمة أقرب إلى القيمة الفعلية، وهي في هذه الحالة تساوي بالضبط القيمة الفعلية. ومن ثم، فإن حساب متوسط النواتج قد أدى بالفعل إلى الحد من تأثير الأخطاء في كل قراءة على حدة. يبدو أن خيار الإجابة ب سيكون إجابتنا النهائية.

لكن لنتأكد، دعونا نتناول الخيارين ج ود. يشير الخيار ج إلى أن إجراء قياسات متعددة وحساب متوسطها سيؤدي إلى التخلص من أي أخطاء تتعلق بالقياس في كل قراءة على حدة. هذا ليس صحيحًا بشكل عام. بالنظر إلى مجموعة البيانات التخيلية المقيسة لدينا، لنفترض أننا بدلًا من تسجيل القيمة تساوي 17، سجلنا في هذه المحاولة قيمة تساوي 18. هذا يعني أن متوسط هذه القيم الخمس المقيسة لم يعد 15 بالضبط؛ أي القيمة الفعلية. ومن ثم، فإن عملية إجراء قياسات متعددة وحساب متوسطها لا تؤدي إلى التخلص من أخطاء القياس التي حدثت. وإنما تقلل من تأثيرها، كما يذكر الخيار ب. إذن، لن نختار الخيار ج.

بالنظر إلى الخيار د، يمكننا في الحقيقة تخيل حالة، كما نلاحظ هنا، يكون فيها متوسط القيم المقيسة لكمية ما غير مساو بالضبط للقيمة الحقيقية لتلك الكمية. في الواقع، يكون عادة متوسط مجموعة من القيم المقيسة غير مساو للقيمة الحقيقية للكمية المقيسة. ومن ثم، نلاحظ أن الخيار ب هو بالفعل إجابتنا النهائية.

إذن، عند إجراء قياس، ينصح بإجراء القياس عدة مرات، ثم حساب متوسط القراءات للحد من تأثير الأخطاء في كل قراءة على حدة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.