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1回の測定値は測定ではない:繰り返して、ばらつきを見る
1回読むと一つの数値が得られる。6回読むとMEASUREMENTが得られる — 6回の結果から、1回の値にどれだけの価値があったかがわかるからだ。
繰り返し測定の間のばらつきは、隠すべき厄介なものではない。それは、任意の1回の測定値が真の値からどれほど離れうるかを知る、唯一の誠実な見積もりであり、かかるコストは、同じことをあと5回するだけである。
また、多くの人が予想するより速く精度が上がる。AVERAGEの散らばりは、そこに使われた測定回数の平方根に比例して小さくなるため、4回で半分に、16回で4分の1になる。この法則こそが、繰り返し測定が最も安く買える精度である理由だ。
初心者
2時間
手順
1
1
測定全体を繰り返す。読み取り値だけでなく
測定全体を繰り返す。読み取り値だけでなく
同じ目盛りを二度読んでも何もわからない。STARTから繰り返すこと。作業物を置いてから再び持ち上げ、ノギスを閉じ直し、タイマーを再始動し、はかりを再度風袋引きする。
手測定のばらつきの大部分は、計器そのものではなく、計器がどのようにPLACEDされたかに由来する。ノギスを動かさずに三回読めば、三つの同じ数値が得られ、精度が高いという誤った感覚を与える。毎回閉じ直して三回測れば、実際のばらつきが現れる。
実用上の最低限は五〜六回の繰り返しである。三回では、何かが大きく狂っているかどうかしかわからない。六回あれば、引用できる程度のばらつきが得られ始める。
必要な工具:
デジタルノギス 6インチ2
2
繰り返しのすべてを書き留めなさい。たとえ自分が好きではないものであっても。
繰り返しのすべてを書き留めなさい。たとえ自分が好きではないものであっても。
それぞれの測定値を、取った順に、すべて記録しなさい。おかしく見える測定値こそ、その一連の中で最も情報量が多く、待って記憶から書き起こそうとすると真っ先に消えてしまうものである。
測定値はDISCARDEDとされてもよいが、それは説明できる理由がある場合に限る。たとえば、試料がずれた、タイマーの開始が遅れた、天秤が安定していなかった、などである。その理由を測定値の横に書き、数値は残しなさい。都合が悪いから外れ値を削除することは、測定が静かに願望へと変わっていく道筋である。
順序も重要である。一定して上昇していく一連の値は、順序をばらした一連の値には決して伝えられないことを示している。上昇傾向は通常、何かが温まっている、落ち着いている、乾燥している、あるいは測定そのものによって摩耗していることを意味する。
必要な工具:
デジタルノギス 6インチ3
3
6回の反復で実際に得られるもの
6回の反復で実際に得られるもの
Jupyter ノートブックを読み込み中…
必要な工具:
ストップウォッチ
振り子
デスクトップパソコン4
4
平均とばらつきは一緒に示すか、どちらも示さないか
平均とばらつきは一緒に示すか、どちらも示さないか
結果は、平均に、平均のばらつき(6回の測定値について、標本標準偏差を6の平方根で割ったもの)を加えたもの、また引いたものとして書きます。その一行で、何が分かったのか、そしてどれほど慎重に調べたかが分かります。
繰り返し回数も示してください。「2.01 s」と「2.01 ± 0.05 s、n=6」は異なる主張であり、後者だけが他の人によって検証または再現できます。
そして、まず不確かさを1桁または2桁に丸め、その後で値をそれに合わせて丸めてください。2.0134 ± 0.05 と示された結果は、その結果を支えられない4桁の数字を主張していることになります。測定不確かさの段階ではこの計算をさらに進めますが、この段階は6つの数値と電卓で行える部分だけです。
必要な工具:
計算機関連ブループリント
これらのブループリントは知識を共有しています — 技術、材料、原理
CC0 パブリックドメイン
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