Fragen 12
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Messunsicherheit und signifikante Stellen

Gymnasium 2.-3. Physik GYM PH 1

Ein Physik-Kwiiz für das 3. Gymnasialjahr: was eine Messung von einer Zahl unterscheidet. Absolute und relative Unsicherheit, signifikante Stellen, systematische und zufällige Fehler, Richtigkeit und Präzision. Die Kompetenz, die man im Labor voraussetzt und fast nie prüft – nützlich vor jeder benoteten praktischen Arbeit.

Lernziel · Gymnasiallehrplan

GYM PH 1 — Grundlagenfach: Physik.

Vorschau der Fragen

1Eine Waage zeigt m = 250.0 g mit einer absoluten Unsicherheit von 0.5 g an. Wie gross ist die relative Unsicherheit, in Prozent?

Zahl als Antwort eingeben.

2Wie viele signifikante Stellen hat der Wert 0.004520 m?
4367
3Ordne diese Quellen von Messfehlern zu.

Kategorien:

SystematischZufällig

Zu ordnende Begriffe:

Das Ablesen eines Winkels nach AugenmassEin durch Wärme ausgedehnter MassstabEin falsch eingestellter Nullpunkt der WaageEin nie kalibriertes GerätEine von Hand ausgelöste StoppuhrSpannungsschwankungen im Stromnetz
4Eine Rechnung zeigt auf dem Taschenrechner 3.14159 m² an. Die Ausgangsdaten hatten 3 signifikante Stellen. Wie schreibt man das Ergebnis?
3.14 m²3.1416 m²3.142 m²3 m²
5Eine sehr präzise Messung ist zwangsläufig auch eine sehr richtige Messung.
RichtigFalsch
6Ordne jeder Rechenoperation ihre Regel für die Fehlerfortpflanzung zu.

Paarweise zuordnen:

a + ba × ba²3 × a
Absolute Unsicherheit verdreifachtAbsolute Unsicherheiten addierenRelative Unsicherheit verdoppelnRelative Unsicherheiten addieren
7Man misst a = 5.00 cm ± 0.05 cm und b = 3.00 cm ± 0.05 cm. Wie gross ist die absolute Unsicherheit der Summe a + b, in cm?

Zahl als Antwort eingeben.

8Man misst die Periode eines Pendels zehnmal und bildet den Mittelwert. Welche Art von Fehler verringert dieser Mittelwert?
Den zufälligen FehlerDen systematischen FehlerEinen Tippfehler im BerichtDie Anzahl signifikanter Stellen
9Ordne diese Schritte der Auswertung einer Serie von zehn Messungen.

In die richtige Reihenfolge bringen:

Das Ergebnis in der Form x ± Δx schreibenDen Mittelwert berechnenDie Streuung abschätzenDie zehn Messwerte aufnehmen
10Welche Schreibweise gibt eine Dauer von 0.000045 s richtig an?
45 µs45 ms45 ns4.5 × 10⁻⁴ s
11Kreuze alles an, was die Zuverlässigkeit einer Messung wirklich verbessert.
Die Messung mehrmals wiederholenDas Gerät vor dem Messen kalibrierenDie Raumtemperatur kontrollierenAlle Ziffern des Taschenrechners abschreibenDen Wert behalten, der zur Hypothese passtNur einmal messen, aber langsam
12Eine Unsicherheit wird im Allgemeinen mit einer einzigen signifikanten Stelle angegeben.
RichtigFalsch

Die richtigen Antworten entdeckst du beim Spielen.