Nauwkeurigheid

Natuurkunde Practicum
Nauwkeurigheid
Inleiding We hebben in de afgelopen weken ons beziggehouden met een practicum natuurkunde. Dit practicum was gericht op de nauwkeurigheid van onze metingen, en dus vooral hoe en waarom er meetonnauwkeurigheden voorkwamen. Het practicum bestond uit 3 soorten metingen: 1. Schatting op gevoel
2. Metingen met de gewone balans of met een geodriehoek
3. Metingen met de elektronische balans of met een schuifmaat
Met deze bovengenoemde meetvoorwerpen hebben we de massa, dichtheid en volume van verschillende stoffen berekend. Het doel van het practicum was te ontdekken hoe groot onze meetonnauwkeurigheden waren, en hoe we dat konden verklaren.
Onderzoeksvraag: Welke invloed heeft de nauwkeurigheid op je metingen en hoe kun je deze verklaren? Opstelling en meetmethode Voor ons practicum hadden we verschillende meetinstrumenten gebruikt met verschillen in nauwkeurigheid. Allereerst hadden onze schatting van tevoren. We hadden ook een geodriehoek om nog nauwkeuriger te kunnen meten dan onze schatting. Als meest precieze meetinstrument voor het meten van lengtes hadden we de schuifmaat. De schuifmaat werkt als volgt Een schuifmaat is een meetinstrument waarmee dikte, afstand of diepte kan worden gemeten met grotere nauwkeurigheid dan met een gewone liniaal of meetlat mogelijk is. De schuifmaat bestaat uit een vast deel met maataanduiding, meestal in mm en inch, en een schuif waarop een nonius is aangebracht. Het vaste deel vormt met de schuif een bek. In gesloten toestand wijst de maat 0 aan; beweegt men de schuif dan gaat aan 1 kant een bek open voor het meten van buitenmaten, aan de andere kant twee uitsteeksels voor het meten van binnenmaten en aan het uiteinde komt een staaf tevoorschijn waarmee de diepte van gaten kan worden gemeten. Na het aanleggen van de maat op de te meten plaats schuift men de schuif dicht tot hij tegen het te meten materiaal aankomt, waarna de lengte, dikte of diepte op de nonius kan worden afgelezen. Voor het meten van de inhoud en gewicht hadden we ook verschillende meetinstrumenten tot onze beschikking. Voor de inhoud hadden we een meetcilinder die we op verschillende manieren konden vullen. ‘Uit de losse pols’, dit was natuurlijk erg onnauwkeurig, omdat je het niet heel netjes kan doen. Ook konden we hem bijvullen met behulp van een pipet, zodat we de cilinder heel precies met 10 ml konden vullen. Voor het meten van het gewicht hadden we onze schatting, de gewone balans en de elektronische balans. De gewone balans is een apparaat om het gewicht te meten met behulp van gewichten. Aan de ene kant wordt het gene wat gewogen moet worden gelegd en aan de ander kant wordt met behulp van gewichtjes het precieze gewicht neer gelegd zodat het apparaat precies in evenwicht, het gewicht kan nu worden afgelezen
en de elektronische balans werkt zonder gewichtjes, er wordt een voorwerp neer gelegd op de ijzeren plaat. De balans meet het gewicht wat af te lezen is op het balans. Met de elektronische balans kan heel precies worden gemeten. Meetresultaten A1
Aluminium volume (l x b x h) Schatting: 1,5 x 3,0 x 1,0 = 4,5 cm2
Geodriehoek: 1,4 x 2,9 x 0,9 = 3,654 cm2
Schuifmaat: 1,51 x 3,01 x 1,00 = 4,5451 cm2
IJzer volume (l x b x h) Schatting: 1,5 x 3,0 x 1,0 = 4,5 cm2
Geodriehoek: 1,5 x 2,8 x1,0 = 4,2 cm2
Schuifmaat: 1,51 x 2,83 x1,01 = 4,316033 cm2
Aluminium volume (l x b x h) Schatting: 1,5 x 3,0 x 1,0 =4,5 cm2
Geodriehoek: 1,5 x 3,0 x 1,0 =4,5 cm2
Schuifmaat:1,51 x 2,83 x 1,01= 4,316033 cm2
A5 – Vergelijk de berekende dichtheden van aluminium, ijzer en messing met de literatuurwaarden en geef commentaar. Dichtheid Aluminium - Schatting = 2,78 g/ml - Gewone balans = 2,75 g/ml - Elektronische balans = 2,75 g/ml

Dichtheid IJzer - Schatting = 6,89 g/ml - Gewone balans = 7,53 g/ml - Elektronische balans = 7,69 g/ml
Dichtheid Messing - Schatting = 7,78 g/ml - Gewone balans = 8,22 g/ml - Elektronische balans = 8,31 g/ml
Schatting op gevoel
Massa water: 42 - 32 = 10 g
Massa zout water: 42,5 – 32 = 10,5 g
De gewone balans
Massa water: 43,5 – 33,5 = 10 g
Massa zout water: 43,5 – 33,5 = 10 g
De elektronische balans
Massa water: 43,0 – 33,4 = 9,6 g
Massa zout water: 43,2 – 33,4 = 8,8 g
B6 – Vergelijk de berekende dichtheden van water en zout water met de literatuurwaarden en geef commentaar. Dichtheid water - Schatting = 1,0 g/ml - Gewone balans = 1,0 g/ml - Elektronische balans = 0,96 g/ml
Dichtheid zout water - Schatting = 1,05 g/ml - Gewone balans = 1,0 g/ml - Elektronische balans = 0,88 g/ml Conclusie en Onnauwkeurigheid Het hele practicum had als doel het verklaren van onnauwkeurigheden in onze metingen. We hadden in vergelijking met de literatuurwaarden vele onnauwkeurigheden, de vraag was waarom dat voorkwam. Bij de schatting is het duidelijk dat het bijna onmogelijk is de precieze lengtes, inhoud, en gewichten te schatten. Ook bij de gewone balans is het erg lastig om ‘na de komma’ te meten, want je hebt alleen gewichtjes van hele grammen. Hetzelfde geldt voor de geodriehoek. Die gaat namelijk maar tot op de millimeters en je kunt dus niet nog kleiner meten.