Definicja pomiaru w nauce

Tom Merton / Getty Images

W nauce pomiar to zbiór danych ilościowych lub liczbowych opisujących właściwość obiektu lub zdarzenia. Pomiaru dokonuje się porównując ilość z a jednostka standardowa . Ponieważ to porównanie nie może być doskonałe, pomiary z natury obejmują: błąd , czyli jak bardzo zmierzona wartość odbiega od wartości prawdziwej. Nauka o pomiarach nazywa się metrologią.

Istnieje wiele systemów pomiarowych, które były używane w historii i na całym świecie, ale od XVIII wieku poczyniono postępy w ustanawianiu międzynarodowych standardów. Nowoczesny Międzynarodowy Układ Jednostek (SI) opiera wszystkie rodzaje pomiarów fizycznych na siedem jednostek podstawowych .

Metody pomiaru

• Długość kawałka struny można zmierzyć porównując strunę z miernikiem.
• Objętość kropli wody można zmierzyć za pomocą cylindra miarowego.
• Masę próbki można mierzyć za pomocą wagi lub wagi.
• Temperatura ognia może być mierzona za pomocą termopary.

Porównanie pomiarów

Pomiar objętości kubka wody za pomocą kolby Erlenmeyera zapewni lepszy pomiar niż próba zmierzenia jej objętości przez umieszczenie jej w wiadrze, nawet jeśli oba pomiary są podawane w tej samej jednostce (np. w mililitrach). Dokładność ma znaczenie, więc istnieją kryteria, których naukowcy używają do porównywania pomiarów: typ, wielkość, jednostka i niepewność.

Poziom lub typ to metodologia użyta do wykonania pomiaru. Wielkość to rzeczywista wartość liczbowa pomiaru (np. 45 lub 0,237). Jednostka to stosunek liczby do normy dla ilości (np. gram, kandela, mikrometr). Niepewność odzwierciedla systematyczne i przypadkowe błędy pomiaru. Niepewność to opis ufności w dokładność i precyzję pomiaru, który zazwyczaj wyrażany jest jako błąd.

Systemy pomiarowe

Pomiary są kalibrowane, co oznacza, że ​​są porównywane z zestawem standardów w systemie, dzięki czemu urządzenie pomiarowe może dostarczyć wartość zgodną z tym, co inna osoba uzyskałaby, gdyby pomiar został powtórzony. Istnieje kilka powszechnych standardowych systemów, z którymi możesz się spotkać:

Międzynarodowy układ jednostek (SI): SI pochodzi od francuskiej nazwy Międzynarodowy układ jednostek. Jest to najczęściej używany system metryczny.System metryczny: SI to specyficzny system metryczny, który jest dziesiętnym systemem miar. Przykładami dwóch powszechnych form systemu metrycznego są system MKS (metr, kilogram, sekunda jako jednostki podstawowe) i system CGS (centymetr, gram i sekunda jako jednostki podstawowe). Istnieje wiele jednostek w SI i innych formach systemu metrycznego, które są oparte na kombinacjach jednostek podstawowych. Są to tak zwane jednostki pochodne.System angielski: Brytyjski lub imperialny system miar był powszechny, zanim jednostki SI zostały przyjęte na arenie międzynarodowej. Chociaż Wielka Brytania w dużej mierze przyjęła system SI, Stany Zjednoczone i niektóre kraje karaibskie nadal używają systemu angielskiego do celów nienaukowych. Ten system jest oparty na jednostkach stopa-funt-sekunda, dla jednostek długości, masy i czasu.