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भौतिकी · शब्दावली

मापेय, त्रुटि, अनिश्चितता क्या है?

परिभाषा 1.15 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 1 · अध्याय 1 — मात्रक, विमाएँ और मापन

मापेय वह राशि है जिसे मापने का इरादा हो। एक ही मापन दोहराने पर मान बिखरे हुए मिलते हैं: मापन परिवर्तनशील होता है। किसी एक परिणाम की त्रुटि सत्य मान से उसका अज्ञात अंतर है; और मानक अनिश्चितता u(x)u(x) किसी परिणाम xx के लिए उन मानों का मानक विचलन है जिन्हें मापेय के लिए उचित रूप से माना जा सके — यानी ऐसी राशि जिसका मूल्यांकन किया जा सकता है। इसके स्रोत: प्रेक्षक (प्रतिक्रिया-काल, लंबन), परिवेश (ताप, कंपन), उपकरण (विभेदन, अंशांकन), और विधि (ऐसा प्रतिरूप जो केवल लगभग सत्य है)।

उदाहरण

उदाहरण 1.19 (एक बेलन का घनत्व)

एक बेलन: m=47.32 gm = 47.32\,\mathrm{g} (u=0.01 gu = 0.01\,\mathrm{g}), d=12.00 mmd = 12.00\,\mathrm{mm} (u=0.02 mmu = 0.02\,\mathrm{mm}), h=50.2 mmh = 50.2\,\mathrm{mm} (u=0.1 mmu = 0.1\,\mathrm{mm})। ρ=4m/(πd2h)\rho = 4m/(\pi d^2 h), अतः सापेक्ष अनिश्चितता के वर्ग जुड़ते हैं: (0.01/47.32)2=4.5×10−8(0.01/47.32)^2 = 4.5 \times 10^{-8}, (2×0.02/12.00)2=1.1×10−5(2 \times 0.02/12.00)^2 = 1.1 \times 10^{-5} तथा (0.1/50.2)2=4.0×10−6(0.1/50.2)^2 = 4.0 \times 10^{-6} — व्यास ही हावी है, क्योंकि वह वर्गित है और 0.17%0.17\% तक ही मापा गया है। u(ρ)/ρ=1.5×10−5=0.39%u(\rho)/\rho = \sqrt{1.5 \times 10^{-5}} = 0.39\%; ρ=8334 kg/m3\rho = 8334\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^{3}, अतः u(ρ)=33 kg/m3u(\rho) = 33\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^{3}: ρ=(8.33±0.03)×103 kg/m3\rho = (8.33 \pm 0.03)\times10^3\ \mathrm{kg}/\mathrm{m}^{3} — यानी पीतल।

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