SCIENZE DA SCOPRIRE VOLUME 1

4 La precisione della misura La misura è sempre precisa? Anche utilizzando l’unità di misura appropriata i risultati di una misurazione possono essere diversi. Osserva la tabella che segue, in cui sono riportati i risultati della misura della lunghezza di un’aula in metri, eseguita da un gruppo di ragazzi con il metro snodabile. I risultati si discostano tra loro di qualche centimetro: durante la misurazione si commettono sempre piccoli errori, per esempio nello spostare il metro, nel leggere esattamente i numeri... In ogni caso ogni misurazione ha la sua incertezza ed è impossibile eliminare del tutto gli errori. Per trovare la misura più esatta possibile, dopo aver ripetuto più volte la misurazione, puoi calcolare la media delle misure: si sommano cioè tutti i risultati ottenuti e si divide per il numero di misurazioni effettuate. Spesso l’errore è dovuto all’uso di uno strumento non perfettamente adatto allo scopo: il metro snodabile può andar bene per misurare la lunghezza dell’aula perché può bastare la precisione al centimetro. Se si vuole una misura più accurata, come per oggetti di piccola dimensione, occorre usare il metro da sarto, la riga o il righello, dove sono riportati i millimetri. Una cosa analoga accade anche per gli strumenti di misura di altre grandezze. Prova a pesare una noce utilizzando una bilancia da cucina e una bilancia pesapersone: vedrai che mentre nella prima il display segna il peso della noce, il display della seconda bilancia non segna alcun peso. La bilancia da cucina è più sensibile e quindi più precisa della pesa-persone. Analizza Perché i risultati delle misurazioni sono un po’ diversi tra loro? Quale valore è ragionevole assegnare alla misura della lunghezza dell’aula? Quale procedimento hai usato per ottenere tale valore? NOME LUNGHEZZA DELL’AULA (m) Luca 5.05 Franco 5.12 Marco 4.98 Anna 5.15 Giada 5.20 Rita 4.98 Federico 5.18 HAI CAPITO CHE... È impossibile eliminare del tutto gli errori di misurazione. Lo strumento di misura deve essere adeguato a quello che si vuole misurare. Come si può stabilire la precisione di uno strumento di misura? Per capire da che cosa dipende la precisione di uno strumento di misura osserva i diversi tipi di misuratori di liquidi da laboratorio: un becher ( a ), un cilindro ( b ) e una pipetta ( c ). Essi sono utilizzati per misurare il volume dei liquidi in millimetri (ml). Come vedi, tutti gli strumenti sono tarati, cioè sono dotati di una scala graduata che permette la lettura della misura. Nel becher illustrato nella fotografia la quantità massima di liquido misurabile, detta “portata”, è 250 ml ed è suddivisa in tacche, ognuna delle quali corrisponde a 50 ml. Anche il cilindro illustrato nella fotografia ha portata 250 ml, ma questa è suddivisa in 25 tacche, a loro volta suddivise in 5 tacche più piccole. Quindi ogni tacca grande segna 10 ml e ogni tacca piccola corrisponde a 2 ml. La pipetta della foto ha portata di 10 ml ed è suddivisa in 10 tacche, ognuna delle quali corrisponde a 1 ml. È ovvio che il becher servirà per effettuare misurazioni più grossolane, mentre il cilindro e la pipetta permettono consentono misurazioni più precise e sono perciò considerati strumenti più sensibili. Quanto più fine è la graduazione della scala, tanto più precisa è la misurazione. Analizza Quale dei tre strumenti è il più preciso? HAI CAPITO CHE... Più fine è la graduazione della scala, tanto più sensibile risulta lo strumento e tanto più precisa è la misurazione. >> VERSO LE COMPETENZE Osserva e rispondi Leonardo deve leggere il volume dei liquidi colorati contenuti nei tre cilindri che vedi nell’immagine. I tre cilindri hanno sezioni e scala di misure diverse. Sapresti aiutarlo? - Quanti ml di liquido sono contenuti tra due numeri successivi in ciascun cilindro? - Qual è il numero delle tacche comprese tra due numeri successivi? - Qual è il volume misurato da ogni tacca? Compila una tabella con i dati trovati e calcola il volume dei tre liquidi.
4 La precisione della misura La misura è sempre precisa? Anche utilizzando l’unità di misura appropriata i risultati di una misurazione possono essere diversi. Osserva la tabella che segue, in cui sono riportati i risultati della misura della lunghezza di un’aula in metri, eseguita da un gruppo di ragazzi con il metro snodabile. I risultati si discostano tra loro di qualche centimetro: durante la misurazione si commettono sempre piccoli errori, per esempio nello spostare il metro, nel leggere esattamente i numeri... In ogni caso ogni misurazione ha la sua incertezza ed è impossibile eliminare del tutto gli errori. Per trovare la misura più esatta possibile, dopo aver ripetuto più volte la misurazione, puoi calcolare la media delle misure: si sommano cioè tutti i risultati ottenuti e si divide per il numero di misurazioni effettuate. Spesso l’errore è dovuto all’uso di uno strumento non perfettamente adatto allo scopo: il metro snodabile può andar bene per misurare la lunghezza dell’aula perché può bastare la precisione al centimetro. Se si vuole una misura più accurata, come per oggetti di piccola dimensione, occorre usare il metro da sarto, la riga o il righello, dove sono riportati i millimetri. Una cosa analoga accade anche per gli strumenti di misura di altre grandezze. Prova a pesare una noce utilizzando una bilancia da cucina e una bilancia pesapersone: vedrai che mentre nella prima il display segna il peso della noce, il display della seconda bilancia non segna alcun peso. La bilancia da cucina è più sensibile e quindi più precisa della pesa-persone. Analizza Perché i risultati delle misurazioni sono un po’ diversi tra loro? Quale valore è ragionevole assegnare alla misura della lunghezza dell’aula? Quale procedimento hai usato per ottenere tale valore? NOME LUNGHEZZA DELL’AULA (m) Luca 5.05 Franco 5.12 Marco 4.98 Anna 5.15 Giada 5.20 Rita 4.98 Federico 5.18 HAI CAPITO CHE... È impossibile eliminare del tutto gli errori di misurazione. Lo strumento di misura deve essere adeguato a quello che si vuole misurare. Come si può stabilire la precisione di uno strumento di misura? Per capire da che cosa dipende la precisione di uno strumento di misura osserva i diversi tipi di misuratori di liquidi da laboratorio: un becher ( a ), un cilindro ( b ) e una pipetta ( c ). Essi sono utilizzati per misurare il volume dei liquidi in millimetri (ml). Come vedi, tutti gli strumenti sono tarati, cioè sono dotati di una scala graduata che permette la lettura della misura. Nel becher illustrato nella fotografia la quantità massima di liquido misurabile, detta “portata”, è 250 ml ed è suddivisa in tacche, ognuna delle quali corrisponde a 50 ml. Anche il cilindro illustrato nella fotografia ha portata 250 ml, ma questa è suddivisa in 25 tacche, a loro volta suddivise in 5 tacche più piccole. Quindi ogni tacca grande segna 10 ml e ogni tacca piccola corrisponde a 2 ml. La pipetta della foto ha portata di 10 ml ed è suddivisa in 10 tacche, ognuna delle quali corrisponde a 1 ml. È ovvio che il becher servirà per effettuare misurazioni più grossolane, mentre il cilindro e la pipetta permettono consentono misurazioni più precise e sono perciò considerati strumenti più sensibili. Quanto più fine è la graduazione della scala, tanto più precisa è la misurazione. Analizza Quale dei tre strumenti è il più preciso? HAI CAPITO CHE... Più fine è la graduazione della scala, tanto più sensibile risulta lo strumento e tanto più precisa è la misurazione. >> VERSO LE COMPETENZE Osserva e rispondi Leonardo deve leggere il volume dei liquidi colorati contenuti nei tre cilindri che vedi nell’immagine. I tre cilindri hanno sezioni e scala di misure diverse. Sapresti aiutarlo? - Quanti ml di liquido sono contenuti tra due numeri successivi in ciascun cilindro? - Qual è il numero delle tacche comprese tra due numeri successivi? - Qual è il volume misurato da ogni tacca? Compila una tabella con i dati trovati e calcola il volume dei tre liquidi.