Forsøk: Fysiske målinger og variasjonsbredde

Innledning

Alle målinger er usikre. Det kan være feil på måleapparatet, eller vi kan lese feil av. Slike feil kalles systematiske feil. I tillegg kommer den såkalte statistisk usikkerheten. Usikkerhet skyldes at vi ikke får til å gjøre målingene våre helt nøyaktig likt fra gang til gang.

I dette forsøket skal du ta tiden på en kule som å triller en gitt avstand, framstille resultatet grafisk og oppgi måleusikkerheten.

Usikkerhet

Når vi har mange målinger, kan vi angi usikkerheten slik:

Gjennomsnittsverdien ± halve variasjonsbredden.

• Gjennomsnittsverdien forteller oss hva som er sentrum i tallmaterialet fra målingene.

• Variasjonsbredden er forskjellen mellom det største og det minste tallet, og forteller om hvordan tallene er spredt.

• Halve variasjonsbredden, i prosent av gjennomsnittstallet, kalles ofte den relative usikkerheten.

Hensikt

Hensikten med forsøket er å få erfaring med måleusikkerhet og hvordan den kan presenteres.

Utstyr

• gardinskinne

• stålkule

• stoppeklokke

• Geogebra

Framgangsmåte

1. Legg den ene enden av skinna på et par bøker slik at kula triller ned av seg selv på et par sekunder.
2. Merk av start- og stoppunktet.
3. Bruk stoppeklokke og ta tiden for 50 trilleturer.

Resultater og observasjoner

1. Før tidene inn i en tabell.

2. Regn ut

   • gjennomsnittsverdien

   • variasjonsbredden

3. Bruk gjenomsnittverdien og variasjonsbredden til å oppgi hvor lang tid kula brukte.
4. Regn ut den den relative usikkerheten.

5. Framstill resultatene i et stolpediagram. Del tallområdet (variasjonsbredden) inn i 5–10 intervaller og finn antall målinger i hvert intervall. Alle intervallene må være like store.

Drøfting av resultatet og konklusjoner

1. Hvor mange prosent var den relative usikkerheten? Hadde du klart å måle tiden nøye?
2. Hvordan fordelte resultatene seg i stolpediagrammet?