Grundregeln für die Abschätzung von
Messunsicherheiten
In der letzen Physikstunde haben wir uns mit den „Grundregeln für die Abschätzung von Messunsicherheiten“ befasst und jetzt möchten wir euch, dass ganze ein wenig genauer erläutern.
Zuerst etwas zum Allgemeinen messen beim Experimentieren
Bevor ihr mit einem Experiment beginnt, solltet ihr euch zuerst über den Versuchsaufbau Gedanken machen, sprich stellt fest wo in eurem Experiment (System) mögliche Fehler oder Schwachpunkte liegen.
Danach solltet ihr euch Gedanken machen, in welchen Ausmaß ihr eure Messergebnisse festhalten wollt. Das soll heißen inwiefern ihr alles berücksichtigen wollt, zum Beispiel ob ihr bei eurem Experiment die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur, das Material oder die Gravitation berücksichtigen wollt. Also macht euch Gedanken, inwieweit es sinnvoll wäre zu messen.
Zusammenfassung
1. Festlegung eines Versuchsaufbaus
2. Überlegung möglicher Fehler/Schwachpunkte in eurem Experiment/System
3. Berücksichtigung der Messfaktoren ( Luftfeuchtigkeit, Temperatur etc. )
4. Festlegung der Messgenauigkeit ( welche Genauigkeit genügt einem )
Jetzt zu den 4 Grundregeln für die Abschätzung von Messunsicherheiten
1. Man gibt die Messunsicherheiten eines Experiments, durch einen „bestmöglichen Wert“ und eine „absolute Messunsicherheit“ an. Hierbei wird die absolute Messunsicherheit mit zwei Ziffern/ Dezimalstellen versehen, worum gegen der bestmögliche Wert“ mit der gleichen Anzahl oder mehr Dezimalstellen angegeben wird.
In der ersten Regel wird einem erklärt, in welchen Verhältnis Messunsicherheiten angegeben werden. Hier wird deutlich, umso mehr Dezimalstellen angegeben werden, desto größer ist die Genauigkeit in einem Experiment.
2. Man kann die Messunsicherheiten von Messgrößen dadurch abschätzen, dass man sich das eigene Messverhalten klar macht.
Hiermit meint die zweite Regel die Unsicherheiten die die einzelnen Messmethoden/Messgeräten mit sich bringen. Zum Beispiel hat die Stoppuhr eine Messunsicherheit von plus minus 0,2 Sekunden und das Geodreieck hat eine Mussunsichherheit von plus minus 0,5 Sekunden.
3. In Produkten oder Quotienten werden „relative Messunsicherheiten“ der Bestandteile addiert und in Summen werden die „absoluten Messunsicherheiten addiert. Bevor man relative Messunsicherheiten bestimmt, werden die absoluten Messunsicherheiten bestimmt.
Stützend auf Regel zwei wurde Regel drei aufgestellt. Hier in Regel drei wird erklärt, dass alle relativen- und absoluten Messunsicherheiten addiert, sprich zusammengerechnet werden. Diese Zahlen/Werte ergeben sich, zum Beispiel aus den einzelnen Messungenauigkeiten der Messgeräte wie Stoppuhr, Geodreieck.
4. In Veröffentlichung angegebene Werte folgen der Konvention, dass die letzte angegebene Stelle durch Rundung entstanden ist.
Regel vier soll in etwa so viel heißen, dass man berücksichtigen soll, dass die letzte angegebene Stelle durch Rundung entstanden ist.
Kleiner Tipp
Wenn man auf die Angabe von Unsicherheiten verzichten will, eignet sich die Faustregel für Anfänger: Das Ergebnis soll nur so viele geltende Ziffern aufweisen, wie die „schlechteste“ der Eingangsgrößen.
Physik in Klasse 12 