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测量的误差-准度-加或减-绝对-相对和百分比误差-面积体积

时间:2020-11-10 15:05:12

  误差?
  不……你不是测量错了……这守于准度。测量仪器不是绝对准确的!

  准度
  准度与测量仪器是有关联的。一般来说:

  准度是结果两边浮动测量单位的一半
  例子:

20201110144922.png

  如果测量仪器的单位是 "1",任何在 6½ 与 7½ 之间的值都会被测量为 "7"

20201110144958.png

  如果测量仪器的单位是 "2",任何在 7 与 9 之间的值都会被测量为 "8"

  注意箭头指着同一个位置,但测量结果是不同的!

  加或减
  我们可以用 "加减" 符号来表表示误差:±

20201110145111.png

当数值是在 6½ 与 7½之间时 7 ±0.5 误差是 ±0.5

20201110145210.png

当数值是在 7 与 9 之间时 8 ±1 误差是 ±1

  例子:栅栏的测量长度是 12.5米,准确到 0.1米,准确到 0.1米的意思是真实的值可能是在每边的 0.05米 之内:

20201110145308.png

  长度 = 12.5 ±0.05米

  所以长度可能是在 12.45米和 12.55米之间的任何值。

  绝对、相对和百分比误差
  绝对误差是真实值与测量值的差
  但是……测量时我们并不知道真实值!所以我们用最大的误差。

  在上面的例子里,绝对误差是 0.05米

  ±符号去了哪里……?在这里,我们只想知道误差的大小(差的绝对值)。

  相对误差是绝对误差除以真实值。
  我们不知道真实值,所以我们只能用测量值:

20201110145426.png 


  百分比误差是用百分比表达的(见百分比误差)。
  我们用个例子看看:

  例子:温度计测量到最近的 2度。测量结果是 38°C
  温度可能是 38°每边浮动 1°(就是在 37°与 39°之间)

20201110145530.png

  温度 = 38 ±1°

  所以:

绝对误差 = 1°

  并且:

20201110145732.png

  也就是:

  百分比误差 = 2.63……%

  例子:你测量到植物是 80厘米高(到最近的厘米)
  这代表你的误差最大可以是 0.5厘米(植物的高度是在 79.5 与 80.5厘米之间)

  高度 = 80 ±0.5厘米

  所以:

  绝对误差 = 0.5厘米

  并且:

20201110145928.png

  也就是:

  百分比误差 = 0.625%

  面积
  处理面积时你需要考虑长度和宽度……它们可以都是最小值,也可以都是最大值。

  例子:小李测量田地的大小:长度是 6米,宽度是 8米(到最近的米)。
  测量到最近的米代表结果可能大了或小了半米。


20201110150038.png


  面积 6x8 测量误差 41.25、48、55.25
  宽度(w)可以是从 5.5米到 6.5米:

  5.5 ≤ w < 6.5
  长度(l)可以是从 7.5米到 8.5米:

  7.5 ≤ l < 8.5
  面积是宽度 × 长度:

  A = w × l
  面积最小可以是:5.5米 × 7.5米 = 41.25 平方米
  测量的面积是:6米 × 8米 = 48平方米
  面积最大可以是:6.5米m × 8.5米 = 55.25平方米
  41.25 ≤ A < 55.25
  面积的绝对、相对和百分比误差
  巧妙的是……绝对误差是多少?

  从 41.25 到 48 = 6.75
  从 48 到 55.25 = 7.25
  答案:选大的!所以:

  绝对误差 = 7.25平方米

20201110150223.png

  百分比误差 = 15.1% (不大准确!)

  体积
  体积需要三个测量:宽度、长度、高度!

  例子:大山测量箱子的尺寸到最近的 2厘米,测量值是 24厘米 × 24厘米 × 20厘米
  测量到最近的 2厘米就是说真实值可以大于或小与测量值 1厘米。

  三个测量结果是:

  24 ±1厘米
  24 ±1厘米
  20 ±1厘米
  体积是 宽度 × 长度 × 高度:

  V = w × l × h
  体积最小可以是:23厘米 × 23厘米 × 19厘米 = 10051 立方厘米
  测量到的体积是:24厘米 × 24厘米 × 20厘米 = 11520立方厘米
  体积最大可以是:25厘米 × 25厘米 × 21厘米 = 13125立方厘米

  体积测量误差 10051、11520、13125
  我们得到的结果是:10051 ≤ V < 13125

20201110150338.png


  体积的绝对、相对和百分比误差
  绝对误差:

  从 10051 到 11520 = 1469
  从 11520 到 13125 = 1605
  选大的:

  绝对误差 = 1605立方厘米

20201110150431.png

  百分比误差 = 13.9%

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