Измеряем длину: шкала, деление, повтор

Где мы на карте

Схема показывает порядок мысли. Числа на ней — учебный пример, если в уроке явно не указано ваше собственное измерение. Вы находитесь в первом блоке из одиннадцати.

Жизненный вопрос

Два ученика говорят, что длина маятника 30 см. Один измерил всю нить, другой — расстояние до середины грузика. Они измерили разные объекты.

Слова и смысл

Шкала — последовательность подписанных отметок прибора. Цена деления — расстояние между соседними малыми отметками в единицах измерения. Точка подвеса — место, где закреплена нить. Для нашего маятника длина — расстояние от этой точки до середины грузика, а не длина одной нити. Повтор — новое измерение той же величины тем же способом. Разброс — различие между повторными результатами; он предупреждает, что измерение не идеально.

Предскажите до проверки

Линейка имеет деления через 1 мм. Можно ли честно записать длину как 30,00001 см? Предскажите, какую точность поддерживает эта линейка.

Сделайте и запишите

Возьмите лёгкую шайбу или мягкий небольшой груз без острых краёв, нить и линейку. Ничего не подвешивайте над головой. Отметьте точку подвеса и середину груза. Измерьте расстояние трижды, каждый раз заново прикладывая линейку и глядя прямо на шкалу. Если предметов нет, используйте ниже только учебные данные.

Разобранный пример

Учебные измерения: 29,9 см; 30,0 см; 30,1 см. Среднее — сумма измерений, разделённая на их число: (29,9 + 30,0 + 30,1) / 3 = 30,0 см. Разброс составляет 0,2 см между наибольшим и наименьшим. Это не означает, что «истинная» длина доказанно равна ровно 30,0 см.

Типичная ошибка

Если нить от точки подвеса до верхушки грузика имеет 29 см, писать «длина маятника 29 см» нельзя: центр груза ниже. Не приписывайте линейке точность, которой у неё нет; десятичные нули не делают опыт точнее.

Новый случай

Друг измерил от узла на нити, а не от неподвижной точки подвеса. Его результат короче. Как вы договоритесь об одинаковых концах измеряемого отрезка перед сравнением?

Запись в журнал и самопроверка

В журнале укажите оба конца отрезка, цену деления линейки, три результата с единицами и среднее. При отсутствии опыта ясно напишите «учебный пример», а не «я измерил».

Следующий урок: Измеряем время и период маятника