การวัด,การประมาณและหน่วยในทางฟิสิกส์

การวัด และการประมาณ (measurement and estimation)

ค่าที่ได้จากการวัดประกอบด้วยสองส่วน คือ ส่วนตัวเลขที่อ่านค่าได้โดยตรง และส่วนที่เป็นตัวเลขที่ต้องประมาณด้วยสายตา เช่น การวัดสิ่งของด้วยไม้บรรทัดที่มีสเกลละเอียดสุดเป็นมิลลิเมตร ต้องอ่านค่าเป็น  4.25 เซนติเมตร (เลข 4.2 เป็นค่าที่วัดได้แน่นอนตามความละเอียดของเครื่องมือ ส่วนเลข 5 ตำแหน่งสุดท้ายมาจากการประมาณด้วยสายตา) และถ้าหากต้องการระบุความไม่แน่นอน อาจบันทึกค่าเป็น นั่นหมายความว่า ค่าน้อยที่สุดของสิ่งที่เราวัดเท่ากับ 4.24 เซนติเมตร และมากที่สุดเท่ากับ 4.26 เซนติเมตร

การประมาณค่าตัวเลข มีหลักการพิจารณาแตกต่างกัน  ดังนี้คือ

1.      ถ้าเลขตำแหน่งสุดท้าย น้อยกว่า  5 ให้ปัดทิ้ง ถ้ามากกว่า 5 ให้ปัดขึ้น  เช่น 2.342 ประมาณเป็น 2.34 และ 4.937 ประมาณเป็น 4.94 เป็นต้น

2.      ถ้าเลขตำแหน่งสุดท้ายที่จะปัดทิ้ง เท่ากับ  5 ให้พิจารณาเลขหน้าเลข  5 ว่าเป็นเลขคู่ หรือเลขคี่

-          ถ้าเป็นเลขคี่ ให้ปัดขึ้น เช่น 6.335 ประมาณเป็น 6.34

-          ถ้าเป็นเลขคู่ ให้ปัดทิ้ง เช่น 3.925 ประมาณเป็น 3.92

การคำนวณความไม่แน่นอน (uncertainty)

-          การบวกและการลบความไม่แน่นอน มีค่าเท่ากับผลบวกความไม่แน่นอนของแต่ละปริมาณ

-          การคูณและการหารความไม่แน่นอน ให้คำนวณความไม่แน่นอนเป็นเปอร์เซ็นต์ ดังนั้นเมื่อนำปริมาณที่มีความไม่แน่นอนมาคูณหรือหารกัน เปอร์เซ็นต์ความไม่แน่นอนที่ได้จะเท่ากับการนำ เปอร์เซ็นต์ความไม่แน่นอนของแต่ละปริมาณมารวมกัน

การบวกและลบเลขนัยสำคัญ: จำนวนตัวเลขหลังจุดทศนิยมของผลลัพธ์จะต้องเท่ากับจำนวนตัวเลขของหลังจุดทศนิยมที่น้อยที่สุด ของตัวที่มาบวกหรือลบกัน

 การคูณและการหารเลขนัยสำคัญ : จำนวนเลขนัยสำคัญของผลลัพธ์ที่ได้จะเท่ากับเลขนัยสำคัญที่น้อยที่สุดของตัวที่มาคูณหรือหารกัน

หน่วย (units)

หน่วยสากลที่ใช้ในการระบุปริมาณทางฟิสิกส์หรือเรียกว่า ระบบหน่วยระหว่างชาติ (International System of Units) หรือ หน่วยเอสไอ (SI units) นั้น ประกอบ ด้วย

-          หน่วยมูลฐาน (base units) มี 7 หน่วย คือ เมตร (m), กิโลกรัม (kg), วินาที (s), แอมแปร์(A), เคลวิน(K), แคนเดลลา (Cd) และโมล (mol)

หลักการจำ คือ Candela Kelvin mass mole second kilogram ampere ให้อ่านเฉพาะตัวที่ขีดเส้นใต้เพื่อการสัมผัสคำ แคนเดล   เคลวิน     มา        โม        เซโค       กิโล              แอม (ซึ่งง่ายต่อการจำ)