Treść:

Podczas doświadczalnego wyznaczania ogniskowej soczewki skupiającej uczniowie obserwowali na ekranie rzeczywisty i pomniejszony obraz przedmiotu. Mierzyli dwie odległości:

d – odległość pomiędzy przedmiotem i ekranem (około 90 cm),

y – odległość pomiędzy soczewką i ekranem (około 10 cm).

Do dyspozycji mieli krótką linijkę o długości 12 cm, z podziałką 1 mm oraz długą linijkę o długości 100 cm, z podziałką 0,5 cm.

Napisz, której linijki powinni użyć uczniowie do pomiaru odległości d, a której – do pomiaru odległości y. Uzasadnij swoje wybory dla każdej z linijek. W uzasadnieniu powołaj się na niepewności pomiarowe mierzonych wielkości.

---

Rozwiązanie:

Odległość d wynosi 90 cm. Mierząc tą odległość krótką linijką należałoby wykonać ok. 8 pomiarów o niepewności pomiarowej 1 mm. Niepewność pomiarowa całego pomiaru wynosiłaby więc 8 mm. Mierząc tą odległość długą linijką niepewność wynosiłaby 0,5 cm (5 mm). 

Odległość d powinniśmy więc zmierzyć długą linijką, ponieważ wtedy niepewność pomiarowa jest mniejsza. 

---

Do zmierzenia odległości y wystarczy jeden pomiar zarówno krótką, jak i długą linijką. Wówczas niepewność pomiarowa dla krótkiej linijki wynosi 1 mm, a dla długiej 0,5 cm (5 mm). 

Odległość y powinniśmy zmierzyć krótką linijką.