ملخص وشرح درس الدقة والضبط والاخطاء وعدم اليقين لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
نقدم لكم ملخص وشرح درس الدقة والضبط والاخطاء وعدم اليقين لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
تُعدّ القياسات الدقيقة والمضبوطة أساسًا في التجارب الفيزيائية. لكن حتى مع استخدام أفضل الأدوات، فإن كل عملية قياس تتضمن قدرًا من عدم اليقين، أي الفرق بين القيمة المقاسة والقيمة الحقيقية.
يهدف هذا الدرس إلى فهم مفاهيم الدقة والضبط، والتعرّف على أنواع الأخطاء وكيفية تقليلها للحصول على نتائج أكثر موثوقية.
رابط تنزيل ملخص وشرح درس الدقة والضبط والاخطاء وعدم اليقين لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
أولاً: عدم اليقين
تعريف:
هو مقدار الاختلاف بين القيمة المقاسة والقيمة الحقيقية لكمية فيزيائية.
ويمثل الحد الذي يمكن أن يكون فيه الخطأ في القياس.
مثال توضيحي:
إذا تم قياس طول جسم فكانت القراءة أكبر أو أقل من الطول الحقيقي، فإن الفرق بينهما يمثل عدم اليقين.
ثانيًا: الدقة
المفهوم:
هي مدى تقارب النتائج عند تكرار قياس الكمية نفسها عدة مرات بنفس الأداة وتحت نفس الظروف.
- قياس دقيق (دقة عالية):
القراءات متقاربة جدًا فيما بينها، حتى لو كانت جميعها بعيدة قليلًا عن القيمة الحقيقية. - قياس غير دقيق (دقة منخفضة):
القراءات مختلفة ومتباعدة، مما يدل على تشتت كبير في النتائج.
مثال توضيحي:
إذا قاس الطالب مسافة عدة مرات فكانت القراءات متقاربة جدًا (مثل 15.0 متر، 15.1 متر، 14.9 متر)، فهذا يدل على دقة عالية.
ثالثًا: الضبط
المفهوم:
هو مدى قرب القيمة المقاسة من القيمة الحقيقية أو المقبولة للكمية الفيزيائية.
- قياس مضبوط: تكون القيمة المقاسة قريبة من القيمة الحقيقية.
- قياس غير مضبوط: تكون القيمة المقاسة بعيدة عن القيمة الحقيقية، حتى لو كانت القراءات متقاربة فيما بينها.
رابعًا: العلاقة بين الدقة والضبط
يمكن توضيح العلاقة بينهما من خلال الرسوم التوضيحية (أو باستخدام مثال الهدف والنقاط):
- مضبوطة ودقيقة: القراءات متقاربة جدًا ومتمركزة حول القيمة الحقيقية.
- دقيقة وغير مضبوطة: القراءات متقاربة من بعضها لكنها بعيدة عن القيمة الحقيقية.
- مضبوطة وغير دقيقة: القراءات قريبة من القيمة الحقيقية لكنها متفرقة.
- غير مضبوطة وغير دقيقة: القراءات متباعدة وبعيدة عن القيمة الحقيقية.
خامسًا: الأخطاء المسببة لعدم اليقين في القياس
تنقسم الأخطاء في القياسات الفيزيائية إلى نوعين رئيسيين:
1. الأخطاء النظامية (المنهجية):
الوصف:
هي أخطاء ثابتة تحدث في الاتجاه نفسه عند كل قياس، أي أن جميع القراءات تكون أعلى أو أقل من القيمة الحقيقية بمقدار محدد.
أمثلة:
- وجود فقاعة هواء في ميزان الحرارة مما يجعل القراءة أعلى من الحقيقية.
- ضعف مغناطيس في الأميتر فيؤدي إلى تحرك الإبرة بشكل غير دقيق.
- النظر إلى التدريج من زاوية مائلة (خطأ النظر أو المنظر الجانبي).
طرق التصحيح:
- إعادة معايرة أداة القياس.
- تصحيح القيمة المقاسة بناءً على الخطأ المعروف.
الخطأ الصفري:
هو نوع خاص من الأخطاء النظامية، يحدث عندما تعطي أداة القياس قراءة غير صفرية بينما القيمة الحقيقية صفر.
العلاج: إعادة معايرة الجهاز أو طرح أو إضافة قيمة الخطأ حسب نوعه.
2. الأخطاء العشوائية:
الوصف:
هي أخطاء غير منتظمة تحدث نتيجة اختلافات طفيفة من قراءة إلى أخرى بسبب عوامل بشرية أو بيئية.
أمثلة:
- اختلاف زمن استجابة الشخص عند استخدام ساعة الإيقاف.
- اهتزازات صغيرة أثناء القياس.
- تقدير غير دقيق عند تحديد نهاية جسم بالمسطرة.
طرق التصحيح:
- تكرار القياسات عدة مرات.
- حساب المتوسط الحسابي للقراءات لتقليل تأثير التشتت.
خلاصة:
- الدقة تعبّر عن تقارب النتائج من بعضها.
- الضبط يعبّر عن قرب النتائج من القيمة الحقيقية.
- عدم اليقين هو الفرق بين القيمة المقاسة والحقيقية.
- الأخطاء يمكن أن تكون نظامية أو عشوائية، ولكل نوع طرق لمعالجته.
الرابط المختصر للمقال: https://oman22.com/?p=20724
