v2.0.9783.3270
Fizyka dla każdego
Pomiary i opracowanie wyników · 1 min czytania

Seria pomiarów: średnia, rozrzut i niepewność średniej

Pięć pomiarów czasu daje pięć nieco innych liczb. To jeszcze nie powód, aby wybrać tę, która najbardziej przypomina odpowiedź z podręcznika. Wykorzystajmy całą serię i rozróżnijmy rozrzut pojedynczych wyników od niepewności ich średniej.

Opublikowano: 13.10.2026 · Ostatnio zmieniany: 14.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Pięć pomiarów czasu daje pięć nieco innych liczb. To jeszcze nie powód, aby wybrać tę, która najbardziej przypomina odpowiedź z podręcznika. Wykorzystajmy całą serię i rozróżnijmy rozrzut pojedynczych wyników od niepewności ich średniej.

Potrzebne wiadomości: Średnia arytmetyczna, potęgowanie i pierwiastek kwadratowy.

Dwie różne miary

Dla n niezależnych pomiarów tej samej, niezmieniającej się wielkości obliczamy średnią \bar{x}=(x_1+\ldots+x_n)/n. Rozrzut pojedynczych wyników opisuje odchylenie standardowe z próby: s=\sqrt{\sum_i(x_i-\bar{x})^2/(n-1)}. Mianownik n−1 uwzględnia to, że średnią oszacowaliśmy z tych samych danych.

Standardowa niepewność średniej oceniona z takiej serii wynosi u_A(\bar{x})=s/\sqrt{n}. Nie dzielimy samej średniej przez pierwiastek z liczby pomiarów. Zwiększenie n zmniejsza niepewność średniej, ale nie sprawia, że pojedynczy odczyt staje się mniej rozrzucony.

Przykład

Dla czasów 1,9 s, 2,0 s i 2,1 s średnia wynosi 2,0 s. Suma kwadratów odchyleń to 0,02 s², zatem s=0,10 s, a niepewność średniej około 0,058 s. Tak mała seria daje jednak słabo ustaloną ocenę rozrzutu. Z samego zapisu ±u nie wynika automatycznie dokładny przedział o 95-procentowym poziomie ufności.

Warunek niezależności ma znaczenie. Jeżeli termometr przez cały eksperyment zawyża o 1°C, tysiąc odczytów nie usunie tego przesunięcia. Dryf temperatury podczas serii może z kolei oznaczać, że nie mierzymy już stałej wielkości. Ocena typu A jest częścią opisu pomiaru, a nie zamiennikiem oceny przyrządu i metody.

Zadania do tego tematu

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Teoria Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.