Измерения изучаются наукой метрологией.
В метрологии различают истинное и действительное значения физических величин.
Истинное значение — значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Определить путем измерения его невозможно.
Действительное значение — значение физической величины, найденное экспериментальным путем с требуемой точностью, позволяющей рассматривать его в качестве истинного значения.
Действительное значение отличается от истинного на величину погрешности. Существует достаточно широкая классификация погрешностей, которая включает:
- методическую — погрешность, вносимая методом измерения;
- инструментальную — вносимая применяемым инструментом измерения;
- субъективную (личную) — вносимая оператором
и другие погрешности.
В общем случае погрешности возникают из-за неидеальности измерительных механизмов. Для приведения в действие последних зачастую требуется определенная энергия, что воздействует на измеряемый объект, изменяя его свойства.
Таким образом, правильный выбор метода измерения и применяемых инструментов позволяет снизить погрешность и получить более точное значение измеряемой величины.
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
○ h = (v² - v0²)/(2a)
○ v = √(v0² + 2ah)
○ v = √(v0² + 2h (((E q)/m) + g))
• количество теплоты, выделяемое на пластине:
○ Q = (m v²)/2
○ Q = m (0.5 v0² + h (((E q)/m) + g))
○ Q = 4*10^(-2)*(0.5*4 + 0.1*(2.5 + 9.8)) = 0.1292 Дж ≈ 0.13 Дж