offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ১ · টপিক ১১

পরিমাপে ত্রুটি (Error)

পড়ার নোট

"পরিমাপে ত্রুটি" মানে সবসময় পরিমাপকারীর অবহেলা নয়। কখনো অবহেলায় ত্রুটি হতে পারে, কিন্তু যে যন্ত্র দিয়ে মাপা হয় তা কখনো সম্পূর্ণ নির্ভুল নয়। তাই কত নির্ভুলভাবে মাপা যায় তার একটি সীমা আছে, এবং পরিমাপে ত্রুটি থাকা স্বাভাবিক। ফলাফল জানানোর সময় তা কতটা নির্ভুল তাও জানালে ফলাফলের বিশ্বাসযোগ্যতা বাড়ে।

অনিশ্চয়তা লেখা: যে স্কেলে প্রতি 11 cm পরপর দাগ, তাতে কোনো দৈর্ঘ্য 44 cm এর কাছাকাছি হলে লেখা হয় (4.0±0.5)(4.0\pm0.5) cm; অর্থাৎ প্রকৃত দৈর্ঘ্য 3.53.5 cm থেকে 4.54.5 cm এর মধ্যে যেকোনো মান।

চূড়ান্ত ত্রুটি: প্রকৃত মানের তুলনায় পরিমাপ করা মানের পার্থক্য। প্রকৃত মান আমরা জানি না, তাই সবচেয়ে বেশি সম্ভাব্য ত্রুটিকেই চূড়ান্ত ত্রুটি ধরা হয়, যেমন উপরের উদাহরণে 0.50.5 cm।

আপেক্ষিক ত্রুটি: একই 0.50.5 mm ত্রুটি 11 mm দৈর্ঘ্যের জন্য গুরুতর, কিন্তু 11 m দৈর্ঘ্যের জন্য নগণ্য। তাই

আপেক্ষিক ত্রুটি=চূড়ান্ত ত্রুটিপরিমাপ করা মান\text{আপেক্ষিক ত্রুটি}=\dfrac{\text{চূড়ান্ত ত্রুটি}}{\text{পরিমাপ করা মান}}

এটি একই এককের দুটি রাশির অনুপাত বলে এর কোনো একক নেই; 100%100\% দিয়ে গুণ করলে শতকরা ত্রুটি পাওয়া যায়।

উদাহরণ: মিলিমিটার দাগের স্কেলে একটি পেন্সিলের দৈর্ঘ্য 150150 mm পাওয়া গেল। সর্বনিম্ন ভাগ 11 mm, তাই চূড়ান্ত ত্রুটি 0.50.5 mm এবং দৈর্ঘ্য (150±0.5)(150\pm0.5) mm। আপেক্ষিক ত্রুটি =0.5150≈0.0033=\dfrac{0.5}{150}\approx0.0033, অর্থাৎ প্রায় 0.33%0.33\%।

ক্ষেত্রফলের মতো লব্ধ রাশিতে ত্রুটি বেড়ে যায়। বর্গাকার একটি বইয়ের বাহু 1010 cm মাপা হলো, আপেক্ষিক ত্রুটি 10%10\%। বাহু 99 cm থেকে 1111 cm হতে পারে, তাই ক্ষেত্রফল 8181 cm2^{2} থেকে 121121 cm2^{2} এর মধ্যে, যদিও মাপা মান 100100 cm2^{2}।

সাধারণ ভুল হলো ছোট মাপের বস্তু মাপার সময় চূড়ান্ত ত্রুটি ছোট বলে পরিমাপকে নির্ভুল ধরে নেওয়া। নির্ভুলতা বোঝায় আপেক্ষিক ত্রুটি; ছোট দৈর্ঘ্যে একই চূড়ান্ত ত্রুটি অনেক বেশি আপেক্ষিক ত্রুটি দেয়।

মনে রাখো: পরিমাপে ত্রুটি স্বাভাবিক; ফলাফল ±\pm চূড়ান্ত ত্রুটিসহ লেখো, আর নির্ভুলতা যাচাই করো আপেক্ষিক ত্রুটি == চূড়ান্ত ত্রুটি ÷\div পরিমাপ করা মান দিয়ে।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • স্লাইড ক্যালিপার্সের পাঠ ও যান্ত্রিক ত্রুটিচালিয়ে দেখো

    একটি পেনসিলের ব্যাস মাপার জন্য একটি স্লাইড ক্যালিপার্স ব্যবহার করা হলো। পরিমাপের আগে চোয়াল দুটি বন্ধ করলে দেখা গেল ভার্নিয়ারের ০ দাগ মূল স্কেলের ০ দাগের বামে বসেছে, অর্থাৎ যন্ত্রটিতে −০.২ mm ঋণাত্মক যান্ত্রিক ত্রুটি রয়েছে। এরপর পেনসিলটি চোয়ালের মাঝে আটকালে মূল স্কেলের পাঠ পাওয়া গেল ৭ mm এবং ভার্নিয়ার সমপাতন পাওয়া গেল ৬ (ভার্নিয়ার ধ্রুবক ০.১ mm)। এতে পর্যবেক্ষণে পাঠ এলো ৭.৬ mm। পেনসিলটির প্রকৃত ব্যাস কত?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. পাঠগুলোর নির্ভুলতা ও গড়ের যথার্থতা সম্পর্কে কোন সিদ্ধান্তটি সঠিক?

    1. ক

      রাফির পাঠ বেশি নির্ভুল এবং তার গড় বেশি যথার্থ।

    2. খ

      সুমনের পাঠ বেশি নির্ভুল এবং তার গড় বেশি যথার্থ।

    3. গ

      রাফির পাঠ বেশি নির্ভুল এবং সুমনের গড় বেশি যথার্থ।

    4. ঘ

      সুমনের পাঠ বেশি নির্ভুল এবং রাফির গড় বেশি যথার্থ।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    গ) রাফির পাঠ বেশি নির্ভুল এবং সুমনের গড় বেশি যথার্থ।

    1. রাফির পাঠগুলো পরস্পর সমান, কিন্তু সুমনের পাঠে বিচ্যুতি আছে। তাই রাফির পাঠ বেশি নির্ভুল।
    2. রাফির গড় 10.20 cm10.20\ \mathrm{cm} এবং সুমনের গড় 10.00 cm10.00\ \mathrm{cm}। সুমনের গড় স্বীকৃত মানের সমান, তাই তা বেশি যথার্থ।
    xˉS=9.90+10.00+10.103 cm=10.00 cm\bar{x}_{S}=\frac{9.90+10.00+10.10}{3}\ \mathrm{cm}=10.00\ \mathrm{cm}

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো