TEORETICKÁ ČÁST PŘEDMĚTU FYZIKÁLNÍ MĚŘENÍ – ÚVOD (KOMBINOVANÉ STUDIUM)

1. TEORETICKÁ ČÁST PŘEDMĚTU FYZIKÁLNÍ MĚŘENÍ – ÚVOD (KOMBINOVANÉ STUDIUM) Mgr. Radim Uhlář radim.uhlar@vsb.cz Poruba, A952, kl. 4481 www.uhlvyuka.webz.cz

2. Podmínky udělení zápočtu - viz if.vsb.cz -> studium -> FBI -> fyzikálních předmětů -> Fyzikální měření (prez.) -> Harmonogram výuky předmětu FYZIKÁLNÍ MĚŘENÍ Konkretizace podmínek udělení zápočtu a bodů: 1) Každý posluchač odměří čtyři laboratorní úlohy a odevzdá za sebe čtyři jim odpovídající protokoly v požadované kvalitě s relevantními výsledky v termínech konání závěrečného testu.

3. 2) Za jeden protokol maximálně 20 bodů. 3) Získání minimálně 51 bodů. • Úspěšné absolvování písemného testu, tzn. minimálně deset bodů z dvaceti. Test je možně jednou opravit. • Vrácení určitého protokolu k přepracování poprvé – odečet 4 b., podruhé – odečet 8 b., potřetí – odečet 12 b. atd. Vzor testu a tato prezentace viz www.uhlvyuka.webz.cz nebo if.vsb.cz...

4. Logické schéma experimentální práce Zásady: LOGIKA SROZUMITELNOST ÚPLNOST

5. Etapy procesu měření fyzikálních veličin se shodují s etapami jakékoli experimentální činnosti: • Projekt měření a) Formulace problému Jednoznačnost, úplnost, obsahuje požadavky na kvalitu měření. b) Všeobecný rozbor - rešerše odborné literatury apod.

6. c) Teoretická odvození a rozbory - odvození potřebných vztahů, uvedení podmínek, za nichž platí Pozn. Měřená veličina může záviset na různých souborech dílčích veličin, výběr vztahu závisí na mnoha faktorech (obtížnost měření dílčích veličin, dosažitelná přesnost měření, přístrojové vybavení)

7. d) Rozbor a optimalizace nejistot e) Vypracování metodiky měření • Realizace experimentu a) Fyzická příprava experimentu - kalibrace měřidel, sestavení aparatury a ověření její funkčnosti, zajištění stabilních vnějších podmínek např. termostatem, zápis evidenčních případně výrobních čísel měřidel apod.

8. b) Vlastní měření • výběr vhodných rozsahů, sledování relevantních podmínek, zápis hodnot měřené veličiny c) Matematické zpracování výsledků měření • Soubor výsledků a zhodnocení experimentu, případně komentáře

9. Protokol z měření • Záhlaví (viz if.vsb.cz -> studium -> FBI -> fyzikálních předmětů -> Fyzikální měření (prez.) -> záhlaví protokolu • Anotace – stručná charakteristika práce v rozsahu několika řádků, zpracovává se nakonec • Seznam symbolů a označení - uvedení jejich významu, pozn.: jen nově zavedené, nevysvětlené v původním návodu • Cíle měření

10. Měřicí prostředky • Kompendium teorie • Pokyny k vlastnímu měření • Matematické zpracování výsledků měření - tabulky naměřených hodnot - výpočet měřené veličiny a příslušných nejistot (absolutní a relativní)

11. Soubor výsledků a zhodnocení experimentu • absolutní a relativní nejistotu výsledku měření všech veličin!! • jednotky • relevantní podmínky a skutečnosti mající na výsledek měření odůvodněně vliv • Použít dohodnutý zápis výsledku měření ve tvaru hodnota ± nejistota

12. určit v procentech, je-li to možné, odchylku naměřené hodnoty od tabulkové (viz tabulky fyzikálních veličin, např. Brož, J., Roskovec, V., & Valouch, M. Fyzikální a matematické tabulky, SNTL, Praha, 1980.), • zhodnocení, zda byly splněny požadavky zadání experimentu (relativní nejistota resp. odchylka od tabulkové hodnoty do 5%).

13. Referenční seznam • např. http://if.vsb.cz/ - Návody k předmětu Fyzikální měření pro fakultu FBI Kopečný, J., Mádr, V., Pištora, J., Fojtek, A., & Foukal, J. Fyzikální měření, VŠB-TU, Ostrava, 1999. • Přílohy - Grafy

14. Metrologické pojmy - Měření je empirická činnost, jejímž výsledkem je určení hodnoty nějaké veličiny. - Metrologie je vědní a technický obor zabývající se měřením. Zahrnuje veškeré poznatky týkající se měření, jejich praktického provádění a hodnocení jejich výsledků. V užším slova smyslu zajišťuje jednotnost, správnost a přesnost měření.

15. Měřicí prostředek je každé zařízení používané k měření. Jsou jimi • měřidla – technický prostředek nebo zařízení určené k provádění měření; rozlišujeme (i) míry – měřidla, které při použití reprodukují trvale jednu nebo několik určených hodnot dané veličiny, při měření se žádná součást měřidel nepohybuje (ii) měřicí přístroje – měřidla, u nichž se alespoň jedna součást během měření funkčně pohybuje nebo mění svůj stav

16. měřicí zařízení – doplňují měřidla, např. vypínače, přívodní vodiče, svorky apod. • Kalibrace je soubor úkonů, které poskytují za určitých podmínek závislost mezi hodnotami indikovanými měřidlem a mezi známými hodnotami měřené veličiny reprezentované etalonem patřičného řádu. • Etalon je měřidlo určené k definování, uchovávání a reprodukci určité jednotky fyzikální veličiny.

17. Normy týkající se hodnocení kvality výsledku měření - ČSN P ENV 13005 (014109) Pokyn pro vyjádření nejistoty měření - Taylor, B. N., & Kuyatt, C. E. (1994). Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, NIST Technical Note, National Institute of Standards and Technology, Washington.

18. Guide to the Expression of Uncertainty of Measurements, (1993). ISO, Geneva.

19. Referenční seznam Kopečný, J., Mádr, V., Pištora, J., Fojtek, A., & Foukal, J.(1999). Fyzikální měření, VŠB-TU, Ostrava. Mechlová, E., Košťál, K. et al. (1999). Výkladový slovník fyziky pro základní vysokoškolský kurz. Prometheus, Praha.