Inne

Pomiary odległości

Do mierzenia odległości używa się różnych przyrządów w zależności od tego jaki obiekt, w jakich warunkach i jak dokładnie musimy wymierzać.

Odległości centymetrowo – milimetrowe mierzymy najczęściej miarką, zwaną też przymiarem liniowym.

W budownictwie do wyznaczania odległości używana jest specjalna rozkładana lub rozsuwana wersja miarki – przymiar składany lub taśma miernicza, a w geodezji taśma geodezyjna.

Aby zmierzyć odległości zbliżone lub mniejsze od 1 mm, posługujemy się śrubą mikrometryczną, lub suwmiarką.

Mierzenie odległości w astronomii, mikroskopii, czy też dla obiektów będących w ruchu wymaga zastosowania specjalnych przyrządów i wyrafinowanych metod. Podobnie poważne pomiary geodezyjne są wykonywane za pomocą triangulacji, lub nowoczesnymi dalmierzami laserowymi (rozciąganie taśmy na odległości zbliżone do kilometra byłoby uciążliwe i generowało spore błędy pomiarowe).

Wyznaczanie odległości centymetrowych

Aby wyznaczyć odległość między dwoma punktami położonymi w niewielkiej odległości musimy tak przyłożyć miarkę, aby jeden punkt znalazł się na wysokości kreski oznaczającej 0 (zero), a drugi punkt na wysokości dalszych kresek miarki. Ważne jest aby miarka była przyłożona równolegle do mierzonego odcinka, a oko znajdowało się prostopadle nad kreskami przy których odczytujemy długość. W przeciwnym wypadku może dojść do błędu paralaksy - czyli zjawiska polegającego na przyporządkowaniu odczytu do niewłaściwej kreski, spowodowanego złym kątem patrzenia na podziałkę odczytu.

Na rysunku widzimy, że długość zapałki wynosi 4 cm i 1 mm.

Błąd pomiaru odległości

Każdy pomiar odbywa się z jakimś błędem. Fakt, że błąd w ogóle występuje w żaden sposób nie świadczy negatywnie o wykonującym pomiar – wręcz przeciwnie – jeśli ktoś w fizyce podaje wartość pomiaru bez żadnych danych mogących posłużyć do określenia błędu pomiarowego, to należy uznać ten pomiar za bezwartościowy, bo nie wiadomo do jakiego celu taką informację można użyć. W naszym przypadku jako liczbę określającą błąd przyjmuje się 1 mm, ponieważ tyle wynosi minimalny odstęp pomiędzy kreskami miarki.

Ponieważ miarka centymetrowa jest dość dobrze znanym przyrządem, to czasami zamiast podawać błąd pomiaru można po prostu poinformować o tym, że pomiar był wykonywany za jej pomocą. Wtedy przyjmuje się domyślnie błąd charakterystyczny dla tego przyrządu - czyli dla miarki z podziałką 1 mm.

Poprawny z fizycznego punktu widzenia i pełny zapis odległości z naszego pomiaru to:

l = 4,1 cm ± 0,1 cm.

Jeszcze na temat błędów pomiarowych

Wiadomo, że życiu błędów należy unikać. Tymczasem wyżej napisano, że pomiar bez jakiegokolwiek określenia błędu jest bezwartościowy. Jak więc jest z tymi błędami? - mają być, czy nie? A może im większy błąd tym lepiej?

Oczywiście na to ostatnie pytanie należy odpowiedzieć - NIE! W całej tej procedurze związanej z błędami obowiązują jednak dwie uzupełniające się zasady:

	pomiar powinien mieć błąd możliwie najmniejszy.
	jednak wielkość tego błędu powinna być znana!

Bo powiedzenie, że z Warszawy do Krakowa jest 50 km, wcale nie musi być fałszem (w rzeczywistości jest około 300km). Wystarczy dodać, że dokładność (błąd) naszej odległości wynosi... 300 km.
Z kolei powiedzenie, że odległość Warszawa - Kraków wynosi 270 km jest fałszem, wtedy, gdy upieramy się, że dokładność tej danej jest równa 1 km.

Tak więc fałszem jest więc nie tyle podanie niedokładnego wyniku pomiaru, co podanie tego wyniku z nieadekwatnym błędem.

A co z unikaniem błędów?

Wiemy, że w fizyce całkowite uniknięcie błędów pomiarowych jest najczęściej niemożliwe. Wiemy też, że błąd ma być jak najmniejszy. W jaki sposób można zmniejszać błąd pomiaru?

	po pierwsze przez unikanie błędów grubych. Błąd gruby jest to błąd wynikający z jakiegoś poważnego przeoczenia, pomyłki - np. z pomylenia miejsca zapisu przecinka, złego odczytania skali miernika, zmierzenie nie tego obiektu itp.
	po drugie błędy można zmniejszać dzięki zastosowaniu dokładniejszych przyrządów, lub dokładniejszych metod pomiarowych.

A poza tym, rzetelności naszych pomiarów sprzyja to co zwykle: dokładność, spostrzegawczość, uczciwość.