Come misurare l'incertezza di misura con il tempo

tramite: O2O
Difficoltà: facile
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Introduzione

Intanto cerchiamo di capire cos'è l'incertezza di misura. Nel processo scientifico, gli scienziati generalmente utilizzano strumenti sia per calcolare il tempo che lo spazio. Naturalmente talini strumenti sono costruiti e tarati dall'uomo, e dall'uomo vengono poi adoperati. Tutto questo può generare, durante la fase di misurazione, uno scarto (o differenza) tra i valori ottenuti. Più misurazioni dello stesso evento possono inevitabilmente restituire risultati diversi e, la colpa sarebbe da ricercare nella prontezza di chi utilizza lo strumento di calcolo e lo strumento stesso, che potrebbe risultare impreciso o poco sensibile. Quindi nello specifico: l'incertezza di misura è dunque una discordanza nei risultati durante il processo di misurazione di uno stesso evento. Vediamo di capirne di più seguendo i passi di questa guida su come misurare l'incertezza di misura con il tempo.

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Occorrente

  • Cronometro digitale con portata 99s e con sensibilità di 0,01s
  • Cronometro analogico con portata 1h e con sensibilità di 0,2s
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Vediamo come comportarci nel caso volessimo misurare il tempo. Il cronometro digitale è uno strumento che ha la sensibilità di un centesimo di secondo. Questo strumento essendo digitale è semplicissimo da usare avendo un display che indica il valore. Il cronometro analogico ha una portata inferiore a quello digitale ed è più difficile da leggere, infatti si legge dando un click al pulsante centrale per azionarlo; invece per bloccare le misure si clicca di nuovo sul pulsante centrale e per arrestarlo si deve schiacciare l'altro pulsante. Una volta bloccata la lancetta del cronometro si può leggere la misurazione. Per sapere quant'è il centesimo di secondo basta vedere a quale tacchetta corrisponde la lancetta. Ed ogni tacca del cronometro vale 0,2 secondi.

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Procediamo effettuando sei misurazioni con il cronometro digitale, successivamente ci calcoleremo l'incertezza. Finito questo procedimento facciamo 24 misurazioni di tempo; però in questo caso serviamoci del cronometro analogico e successivamente calcoliamo il valore medio dei vari tempi e lo scarto quadratico medio. Una volta calcolato il valore medio dei tempi del cronometro analogico possiamo eseguire i calcoli necessari per questa prova.

Dt = T max - T min

T max è il valore medio dei tempi del cronometro analogico
T min è il valore più basso rilevato nelle misurazioni con il cronometro digitale
Dt è l'incertezza di misura.

Continua la lettura
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Ora passiamo al calcolo dell'incertezza di misura relativa al cronometro analogico.

E = t - T

t si riferisce al tempo preso per una misurazione.
T è il valore medio delle 24 misurazioni.
Poi bisogna calcolare E al quadrato. E2 = E*E
L'incertezza di misura si calcolerà facendo la radice quadrata di E2 diviso le 24 misurazioni.
A questo punto, una volta calcolate le due incertezze possiamo dire di aver concluso la prova. Se le due incertezze rientrano nella sensibilità degli strumenti abbiamo eseguito l'esperimento correttamente.

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