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测量是什么?

已有 2438 次阅读 2013-7-7 09:40 |个人分类:半哲学思考|系统分类:科研笔记|关键词:测量,文化,能量,精度| 文化, 能量, 精度, 测量


以下几种活动具有相似性:


  1. 小明将刻度尺对准物块并读取刻度值。

  2. 小刚调校激光测距仪,读出远处标志的距离。

  3. 小红尝试一千组不同条件的实验,找出效果最佳的一组。

  4. 小军在哥哥的教导下学会了两位数乘法。

  5. 小强在院子里扔果皮,爸爸教育了他。

  6. 小丽读《关于世界的故事》,对欧洲的历史和文化有了更多了解。



解释:


事件1,小明拿了一把刻度尺,其上具有有限个刻度。零刻线对准物块一点,另一点落在某两条刻线之间,故物块长度为若干个刻度长,小明使用约定的记数法写下这个值。

能量——一般来说,小明需要光照才能完成对准和读数操作。假如小明是盲人,则需触摸物块和刻度尺上的触觉标记,来作为眼睛看见光学标记的替代。

量程——小明事先通过知识或观察了解物块长度的近似值,所以选用这一把刻度尺作为测量工具。

精度——使用刻度尺的技巧是,需要知道物点落在尺子的哪一段刻度上。不确定度约为半个刻度长,刻线越密,刻度越短,不确定度越小。


事件2,小刚控制测距仪发出激光照射远处标志,激光能量部分返回到测距仪的光探测器。记录收、发两信号之间的时钟周期个数,换算成空间距离。

能量——理想情况下,测距仪只需发出一个光子即可完成测量。

量程——测距仪的量程取决于计时仪器的计时间隔。地面测绘用的测距仪可以测几米到几公里,月球激光测距则为几十万公里。

精度——测距仪的精度取决于计时仪器的计时精度。时间间隔划分越细,测距的不确定度越小。


事件3,小红通过搭配不同的条件,组合出一千组不同的实验。最后她发现一组十个基因能使黑色果蝇变成白色。

能量——每一组果蝇消耗两千卡路里,实验组合共消耗两百万卡路里。即使采用最先进的单细胞克隆方法,小红也至少要为每一组培育一个果蝇个体。

量程——小红事先通过阅读文献,把目标锁定在第二对染色体。

精度——小红只做了一千组实验。假如她做一万组实验,会发现只需五个基因就能决定果蝇白化。


事件4,小军刚刚转学,听不懂学校老师的口音,所以没学会两位数乘法。小军的哥哥在辅导时,及时指出并纠正小军在对齐和进位上的错误写法,小军很快就学会了。

能量——小军写出十九个错误的式子,第二十个才全对。

量程——小军本来已经懂得一位数乘法(九九表)和多位数加法。哥哥利用小军的原有知识,只教了两位数乘法,并未提及三位数乘法。

精度——哥哥选用的例子,乘积都为三位数,所以未出现百向千进位的示范。因此,小军五十道作业题做错了一道。


事件5,小强三岁,第一次自己剥橘子,吃完不知道该怎么处理手中的果皮,于是随手抛弃在院子地面,爸爸看见后教育了他。

能量——小强通过剥一只橘子产生了果皮。

量程——小强的活动范围仅限于院子和室内,能接触的水果仅有橘子。

精度——到了农村奶奶家,奶奶把果皮扔在地上喂鸡,小强犹豫要不要效仿。


事件6,小丽花一个月时间看完了《关于世界的故事》。

能量——小丽一有空就拿起书本研读。

量程——小丽曾读过《世界五千年》,对世界历史了解梗概,想要更深入地了解欧洲历史。

精度——小丽觉得有些章节文学性过多而欠准确。










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